Transcript
1
Note de curs Reabilitarea şi modernizarea sistemelor de conducte din instalaţii
Curs 1 Noţiuni de bazatilde privind fiabilitatea degradarea şi reparareareabilitarea
conductelor
1 Obiectivele cursului
Cursul de reabilitarea şi modernizarea sistemelor de conducte din instalaţii alatildeturi de alte
discipline de specialitate contribuie la finisarea gacircndirii tehnice inginereşti la legarea
pregatildetirii teoretice cu nevoile practice ale producţiei icircn stracircnsatilde corelare cu studii tehnico-
economice a procedeelor de reabilitare care satilde corespundatilde cerintelor de funcţionare a
instalatiilor pe icircntreaga durata de viaţatilde a conductelor De metodele de repararereabilitare
aplicate depinde productivitatea muncii scatildederea preţului de cost gradul de economicitate a
reparaţiei Disciplina sintetizeazatilde o serie de cunoştinţe ca materiale icircn instalaţii tehnologie
mecanicatilde şi organe de maşini mecanicatilde rezistenţa materialelor control dimensional
instalaţii sanitare instalaţii de climatizare- ventilare sisteme de alimentare cu gaze etc
2 Noţiuni de bazatilde privind fiabilitatea şi reparareareabilitatea instalaţiilor
21Fiabilitatea instalaţiilor
Dupatilde un anumit timp de funcţionare a unei instalaţii aceasta nu mai are aceiaşi indicatori de
exploatare iar starea tehnicatilde se icircnratildeutatildeţeşte din cauze multiple uzura fizicatilde şi moralatilde a
pieselor componente reglaje necorespunzatildetoare icircntreţinere şi reparare de calitate scatildezutatilde
condiţii climatice grele nerespectarea instrucţiunilor de exploatare etc
Probabilitatea ca o piesatilde sau o instalaţie satilde asigure icircndeplinirea funcţiei prevatildezute fatilderatilde
producerea unei defecţiuni icircntr-un anumit interval de timp şi icircn condiţiile stabilite de
exploatare reprezintatilde fiabilitatea
Factorii care intervin icircn definirea fiabilitatildeţiii sunt durabilitatea şi condiţiile de exploatare
apreciate pe bazatilde de productivitate Fiabilitatea este deci o icircnsumare a patru noţiuni de
probabilitate performanţe şi misiune de icircndeplinit conditii de exploatare şi
funcţionare de duratatilde Intotdeauna la un preţ egal se preferatilde o instalaţie siguratilde şi solidatilde
faţatilde de o instalaţie cu performanţe superioare dar cu structuratilde fragilatilde
Pentru a se asigura o bunatilde fiabilitate a unei instalaţii se executatilde la anumite perioade de
timp operaţii de icircntreţinere revizii reparaţii denumite operaţii de mentenanţatilde
Mentenabilitatea este definitatilde prin caracteristica unei instalaţii a unui utilaj exprimatatilde
prin probabilitatea de repunere icircn stare de funcţionare icircntr-o perioadatilde datatilde prin
metode prescrise şi icircn condiţii date
2
Pe baza cercetatilderilor experimentale a analizei datelor statistice referitoare la
funcţionarea instalaţiilor apariţia defectelor periodicitatea lor a fost construitatilde curba
privind gradul de defectare a unei instalaţii pe durata sa de viaţatilde (exploatare) T icircn
baza teoriei siguranţei icircn funcţionare figura 11
Fig 11
Gradul de defectare a unei instalaţii icircn funcţie de perioada de funcţionare T
In perioada 0 ndash Ti o instalaţie nouatilde sau dupatilde o reperaţie capitalatilde Rk perioadatilde
denumitatilde perioadatilde infantilatilde este caracterizatatilde prin defecţiuni iniţiale defecţiuni precoce care
de regulatilde sunt abateri de la cerinţele tehnologice corespunzatildetoare acestei perioade iniţiale de
funcţionare de proiectare de execuţie sau reparare Aceste defecte se eliminatilde prin icircncercatilderi
sau icircn conditiile de lucru In perioada (Ti ndash Tf ) instalaţia funcţioneazatilde normal perioada fiind
o perioadatilde de viaţatilde utilatilde In aceastatilde operioadatilde apar defecţiuni tehnice numite defecte
accidentale Pe durata (Tf ndash Ta) defecţiunile şi avariile apar ca urmare a uzurilor care au
depatildeşit anumite limite sau a icircmbatildetracircnirii materialelor din care sunt executate instalaţiile
Gradul de defectare creşte accentuat ceea ce duce icircn final la scoaterea instalaţiei din
exploatare deoarece cheltuielile cu reparaţiile cresc foarte mult
Pe durata normalatilde de funcţionare (T i ndash Tf) a unei instalaţii se efetueazatilde lucratilderi de icircntreţinere şi
reparaţii timpul mediu de bunatilde funcţionare Tmbf va fi raportul
Tmbf = T nd ( 11 )
Unde T ndash este durata de funcţionare (exploatare) icircn ore
nd ndash numatilderul defecţiunilor
3
Se consideratilde expresia F( t ) matildesura cantitativatilde a fiabilitatildeţii pe o duratatilde de funcţion are
prescrisatilde pentru un utilaj instalaţie piesatilde iar complementul satildeu sau pacircnatilde la fiabilitatea
de 100 notatatilde cu expresia K( t ) care reprezintatilde probabilitatea de nefiabilitate
nesiguranţatilde icircn funcţionare sau carenţa unei instalaţii de a nu realiz a condiţiile tehnice şi de
calitate stabilite Se poate scrie
F ( t ) + K(t ) =1 (12 )
Pentru T = 0 F(t) = 1 şi K(t) = 0 iar cacircnd trarr infin F(t) = 0 şi K( t) rarr 1 figura 1 2
Fig 12
Funcţia F( t ) a fiabilitatildeţii şi complementul acesteia K( t) icircn funcţie de durata de exploatare
Dacatilde o piesatilde din instalaţie se defecteazatilde la intervale strict aleatorii dar numatilderul defecţiunilor
este acelaşi pe perioade egale de funcţionare fiabilitatea piesei respective va fi data de o
funcţie exponenţialatilde de forma
F(t) = e-λt (13)
unde λ = (1Tmbf) ndash rata defectatilderilor care este un coeficient ce caracterizeazatilde intensitatea
defecţiunilor
t ndash perioada de utilizare arbitraratilde pentru care se cautatilde fiabilitatea F( t ) a piesei
respective
In acest caz fiabilitatea F (t) asiguratilde o intensitate de defectare constantatilde pe toatatilde perioada de
funcţionare t Unele calcule icircnlocuiesc pe λ cu 1m (λ = 1m) astfel catilde m reprezintatilde inversul
coeficientului ce caracterizeazatilde intensitatea defecţiunilor sau gradul de defectare şi care nu
este altceva decacirct timpul de bunatilde funcţionare
4
Consideracircnd λ constant gradul de defectare al pieselor se poate determina aplicacircnd metoda
icircnlocuirii imediate a pieselor defecte ND ceea ce icircnseamna catilde numatilderul pieselor rezistente
NR care vor rezista pe durata t este tot timpul egal cu numatilderul total al pieselor NT adicatilde
1NR = 1NT = constant Consideracircnd ND numarul de repere ce se vor defecta icircn perioada ∆t
funcţie liniara de timp λ devine
λ = (1NT)(ND∆t) (14)
Timpul mediu pentru intervenţia de icircntreţinere şi repataţii este
Tmi = Tmbf [1 ndash F (t)] (15
In funcţie de etapa ciclului de viaţatilde a unui produs sau sistem fiabilitatea icircmbracatilde urmatildetoarele
aspecte fiabilitatea precalculatatilde cacircnd se pleacatilde de la faza de proiectare fiabilitatea tehnicatilde
(nominalatilde) determinatatilde icircn urma icircncercatilderilor fiabilitatea icircn exploatare (operaţionalatilde)
determinatatilde icircn condiţiile reale de exploatare
Exemplul 1 O pompatilde centrifugatilde are 52 repere dintre care se defecteazatilde 3 repere icircntr-o
perioadatilde de exploatare ∆t de 200 ore Gradul de defectare al pieselor λ este
λ = (1NT)(ND∆t) = (152)(3200) = 0000288
Fiabilitatea potenţialatilde pentru 1500 ore de funcţionare va fi F p(t) = e-λt = e-0002881500 asymp065
Timpul mediu pentru intervenţia de icircntreţinere şi reparaţie este Tmi = 1500 [1 ndash 065] =525
ore Pompa va funcţiona 525 ore dupatilde care se va repara
Intensitatea reparaţiilor μ= 1Tmr unde Tmr = ( tr1 + tr2 + tr3 + tri) (n ndash 1) (16)
iar tr1 tr2 sunt timpii de reparare propriu zisatilde şi n numatilderul de reparaţii intr-o perioadatilde
delimitatatilde
Fiabilitatea unei instalaţii conducte depinde de elementele sale constitutive Dacatilde sistemul
este legat icircn serie fiabilitatea totalatilde Fs (t) este produsul fiabilitatildeţilor parţiale Fs (t) = F1(t) F2(t)
F3(t) hellipFn(t)
La sisteme cu elemente dispuse icircn paralel astfel ca dacatilde un element ratildemacircne icircn funcţiune
sistemul satilde poatatilde funcţiona ndashpompe de rezervatilde la centrale termice douatilde supape de siguranţatilde
pe un cazan sau recipient sub presiune- se determina nefiabilitatea sau carenţa sistemului Kp
(t) = K1(t)K2(t)hellip Kn(t) Rezultatilde catilde Fp(t)gt Fs(t) iar cacircnd ratildemacircne un singur sistem icircn
funcţiune se revine la sistemul icircn serie
Redondanţa icircnseamnatilde catilde icircn sistem existatilde componente icircn rezervatilde care intervin pentru
icircndeplinirea unei misiuni icircn cazul defectatilderii componentei icircn funcţiune
5
In concluzie o instalatie este fiabilatilde dacatilde se icircncadreazatilde icircn cerinţele impuse de condiţiile
tehnice şi sunt realizaţi indicatorii tehnologici (debit vehiculat presiune nominalatilde
temperaturatilde maximatilde admisibilatilde randament etc) pe o perioadatilde determinatatilde de timp
22 Reparareareabilitarea instalaţiilor
221 Uzura fizicatilde şi uzura moralatilde a instalaţiilor
Reparaţia reprezintatilde procesul tehnologic de icircnlatildeturare a efectelor negative ale uzurii sau
a accidentatilderii astfel icircncacirct instalaţia conducta piesa satilde fie readusatilde icircn stare normalatilde de
funcţionare
Necesitatea reparaţiei rezultatilde ca urmare a uzatilderii pieselor instalaţiei datoritatilde icircn principal
durabilitatildeţii diferite care variazatilde icircn limite largi datoritatilde condiţiilor specifice de funcţionare a
particularitatildeţilor constructive şi tehnologice
Uzura fizicatilde a instalaţiilor reprezintatilde pierderea capacitatildeţii de funcţionare ca urmare a
reducerii din materialul piesei prin uzuratilde a rupturilor şi altor defecţiuni care modificatilde
proprietatildeţile fizico-mecanice ale pieselor componente icircn funcţie de care icircntreaga instalaţie nu
mai poate satisface cerintele impuse de randamentul şi siguranţa icircn funcţionarea stabilitatilde
Uzura fizicatilde apare icircn decursul exploatatilderii ca urmare a icircncatildercatilderii şi condiţiilor de lucru ale
diverselor componente ale instalaţiei a coroziunii a icircmbatildetracircnirii materialelor redistribuirii
tensiunilor interne şi exterioare etc
Gradul de uzuratilde fizicatilde a unei piese sau instalatii Uf se determinatilde cu expresiile
Uf = CR1Cf1 (17)
Uf = CR1Cfo (18)
Unde CR1 este costul reparaţiei piesei sau instalaţiei icircn momentul determinatilderii uzurii
Cf1-costul de fabricaţie (de reproducere) a piesei sau instalaţiei icircn acelasi moment
Cfo-costul iniţial al piesei sau instalaţiei la data fabricatilderii ei
Uzura fizicatilde a icircntregii instalaţii depinde de durata de serviciu a pieselor cu durabilitatea cea
mai micatilde Procesul de uzare icircnseamnatilde modificarea nedoritatilde a dimensiunilor pieselor datoritatilde
pierderii continue şi progresive de material modificarea calitatildeţii suprafeţelor a poziţiei şi
formei lor geometrice Pe suprafeţele de lucru apar zgacircricirceturi rizuri formele cilindrice devin
ovale sau conice se produc icircncovoieri ale ţevilor sau ratildesuciri
6
Sunt acceptate patru tipuri de uzuri fundamentale
-uzura de aderenţatilde (adeziune) este provocatatilde de sudarea şi de ruperea punţilor de
suduratilde icircntre microzone de contact icircntre douatilde suprafeţe cu sau fatilderatilde lubrefiant şi se
caracterizeazatilde printr-un coeficient de frecare ridicat şi o valoare mare a intensitatildeţii uzatilderii
-uzura de abraziune este provocatatilde de prezenţa unor particule dure (nisip pietris
metal etc) icircntre suprafeţele de contact a douatilde corpuri sau un corp solid şi un fluid
-uzura de obosealatilde se produce icircn urma unor solicitatilderi ciclice ale suprafeţelor icircn
contact urmate de deformaţii plastice icircn reţeaua atomicatilde a statului superficial sub formatilde de
ciupituri fisuri exfolieri iar in final se produce ruperea piesei
-uzura de coroziune constituie deteriorarea suprafeţei de frecare şi deci pierderea de
material datoritatilde acţiunii simultane sau successive a factorilor chimici agresivi din
componenţa mediului respectiv (apatilde uzatatilde menajeratilde industrialatilde etc) şi a solicitatilderilor
mecanice Coroziunea chimicatilde poate evolua sub douatilde forme fig13
- coroziune chimicatilde propriu zisatilde icircn situaţia icircn care agentul chimic poate fi gazos
O2 sau lichid
- coroziune electrochimicatilde care presupune existenţa unor perechi de metale anumite
şi icircnchiderea circuitului electric prin electrolit
Se mai icircntacirclnesc şi alte forme de uzuratilde
- Uzura de impact care apare datoritatilde impactului icircntre un corp solid şi alt corp solid cacircnd se
formeazatilde pe suprafaţa de lovire mici cratere care au dimensiuni foarte variate
- Uzura de cavitaţie caracterizatatilde prin ciupituri şi eroziuni adicircnci ale suprafeţelor la viteze
mari icircn prezenţa unui lichid- apare la pompe
- Uzura datoritatilde eroziunii electrice apare la suprafeţele icircntre care sunt descatildercatilderi electrice
- Zgacircrierea este o formatilde de uzuratilde de abraziune mai intensatilde microaşchiere icircn direcţia
mişcatilderii datoritatilde asperitatildeţilor sau a unor particule dure
- Brinelarea este imprimarea sfericatilde a corpurilor de rulare ale rulmenţilor sub acţiunea unor
mari sarcini concentrate produse icircn perioada de repaos
7
Fig13 Defecte ale conductelor
Defecte accidentale apatilderute la conducte pot fi fisurarea lovirea şi spargerea
conductei fig13 Aceste defecte pot fi de diferite lungimi şi suprafeţe
Uzura moralatilde reprezintatilde micşorarea valorii instalaţiilor datoritatilde progresului tehnic prin
apariţia de instalaţii noi mai productive paralel cu scatildederea costului reproducerii lor faţatilde d e
instalaţiile mai vechi Acest lucru duce la micşorarea valorii instalaţiilor fabricate anterior
care se gatildesesc icircn exploatare Se deosebesc douatilde forme ale uzurii morale
- uzura moralatilde de primul gen reprezintatilde deprecierea instalaţiilor existente pe matildesuratilde ce
instalaţiile de aceeaşi construcţie icircncep satilde fie fabricate mai ieftin
- uzura moralatilde de genul al doilea reprezintatilde deprecierea instalaţiilor existente ca urmare a
apariţiei unor noi tipuri de instalaţii mai perfecţionate
Uzura moralatilde Um se poate determina cu relaţia
Um = 1- (Cf1Cfo)(CicirclCicirco)(qoq1) ndash ( CRo - CR1)Cfo (19)
unde Cfl Cfo sunt valoarea unei noi instalaţii rerspectiv valoarea vechi instalatii
-Cicircl Cicirco reprezintatilde cheltuieli de icircntreţinere icircn exploatarea pe unitatea de producţie la tipul
vechi de instalatie respectiv la tipul nou de instalaţie
-qo ql reprezintatilde productivitatea instalatiilor de aceeaşi categorie de tip vechi respectiv de tip
nou
Uzura totalatilde Ut poate fi exprimatatilde cu relaţia
Ut = 1- (1- Uf)(1 ndash Um) (110)
unde ultimii doi termeni reprezintatilde valoarea remanentatilde a instalaţiei din valoarea iniţialatilde ca
urmare a uzurii fizice şi uzurii morale
222 Limite admisibile ale uzurilor şi defectatilderii instalaţiilor
Caracteristicile de bazatilde ale unei piese din componenţa unei instalaţii ndash dimensiuni precizie de
formatilde şi de poziţie calitatea suprafeţelor- pot fi normale admisibile sau limitatilde
- caracteristicile normale ale unei piese sunt acelea care se icircncadreazatilde icircn condiţiile
tehnice prescrise pe desenul de execuţie
8
- caracteristicile admisibile sunt acelea prin care piesa unei instalaţii poate fi repusatilde
icircn instalaţie fatilderatilde nici o recondiţionare urmacircnd a funcţiona satisfatildecatildetor pacircnatilde la o
nouatilde reparaţie
- caracteristica limitatilde numitatilde şi uzuratilde maximatilde admisatilde piesa nu mai corespunde
bunei funcţionatilderi icircn instalaţie
Pe matildesuratilde ce trece timpul un numatilder tot mai mare de piese din instalaţie ajung la limita de
uzuratilde urmacircnd a fi icircnlocuite sau recondiţionate reparaţiile devenind tot mai complexe şi
costisitoare Din acest motiv se utilizeazatilde criterii de stabilire a limitelor de uzuratilde Limitele de
uzuratilde se apreciazatilde icircn baza a patru criterii
Criteriul tehnic permite stabilirea limitelor de uzuratilde din considerente de rezistenţatilde din
icircncatildercarea care solicitatilde piesa din condiţiile frecatilderii la care este supusatilde piesa a solicitatilderilor
termice etc Criteriul tehnic este caracteristic pieselor şi icircmbinatilderilor a catilderor folosire peste
limita maxima de uzuratilde conduce la apariţia uzurilor de avarie a zgomote lor batildetatildeilor a
scurgerilor de fluid etc In figura 14 sunt prezentate curbele de variaţie a uzurii pentru
piesele unei icircmbinatilderi arbore-alezaj Jocul maxim limitatilde a icircmbinatilderii Jmax este
Jmax = ji + U1 max + U2max (111)
unde ji U1max U2max sunt jocul iniţial de montaj al icircmbinatilderii uzura limitatilde a arborelui
uzura limitatilde a alezajului icircn μm
Fig 14
Variaţia uzurii la douatilde piese dintr-o icircmbinare cu duratatilde de funcţionare egalatilde
Criteriul funcţional (tehnologic) se aplicatilde pieselor icircmbinatilderilor conductelor etc care dupatilde o
anumitatilde perioadatilde de funcţionare cu toate catilde ritmul de uzuratilde este constant sau chiar se
micşoreazatilde nu mai realizeazatilde indicii funcţionali impuşi prin documentaţia tehnicatilde a
instalaţiei
9
Criteriul recondiţionabilitatildeţii se aplicatilde acolo unde nu se poate aplica criteriul tehnic şi
criteriul tehnologic Unele piese din instalaţie se pot utiliza pacircnatilde la un anumit grad de uzuratilde a
catilderui intensitate se menţine constantatilde fatilderatilde a apatilderea uzura de avarie dar icircnratildeutatildeţirea indicilor
calitativi se produce icircntr-un stadiu atacirct de avansat icircncacirct piesele nu mai pot fi recondiţionate
impunacircndu-se icircnlocuirea lor
Criteriul economic vine satilde completeze celelalte criterii Se consideratilde ca uzuratilde limitatilde a
instalaţiei momentul icircn care cheltuielile de icircntreţinere şi reparaţii cresc peste anumite valori
iar pierderile tehnologice depatildeşesc limita admisibilatilde Exemplu la reţelele de apatilde potabilatilde
lucratilderile de reparaţii capitalereabilitare se fac cacircnd pierderea generalatilde de apatilde depatildeşeşte 20
din cantitatea totalatilde vehiculatatilde Reparaţiile accidentale se executatilde cacircnd apar pierderi evidente
de apatilde presiunea apei icircn sistem este redusatilde conductele sunt fisurate sau sparte
223 Sisteme de reparaţii
Sistemul organizatoric de icircntreţineri tehnice revizii si reparaţii trebuie satilde asigure
- uzuri catildet mai mici şi durabilitatildeţi cacirct mai apropiate ale pieselor componente
- satilde excluda posibilitatea ca din cauza uzurii instalaţia satilde fie scoasatilde din exploatare
icircn mod neprevatildezut
- posibilitatea de planificare a termenelor de intrare icircn reparaţie a necesarului de
piese de schimb şi a manoperei lucratilderilor de reparaţii
- reducerea la minim a timpului de imobilizare icircn reparaţii
Reparaţiile se executatilde icircn urmatildetoarele sisteme
- sistemul de reparaţii dupatilde necesitate
- sistemul de reparaţii la termene fixe
- sistemul de reparaţii dupatilde controlul statilderii tehnice a instalaţiei
- sistemul preventiv de reparaţii periodice planificate
Sistemul de reparaţii dupatilde necesitate se caracterizeazatilde prin aceea catilde instalaţiile se reparatilde
atunci cacircnd datoritatilde statilderii tehnice nu mai pot fi menţinute icircn exploatare sau se defecteazatilde
Este cel mai simplu sistem icircnsatilde nu se pot planifica lucratilderile şi nici volumul de muncatilde
necesar iar ieşirea bruscatilde din exploatare creazatilde grave probleme beneficiarilor
Sistemul de reparaţii la termene fixe impune retragerea din exploatare a instalaţiei la
termene fixe stabilite dinainte indiferent de starea tehnicatilde a instalaţiei Se pot planifica
piesele de schimb costurile reparaţiei volumul de muncatilde dar apare incovenientul catilde din
cauza gradului de uzuratilde diferit la piese apar cheltuieli inutile la lucratilderile de reparaţii
Sistemul de reparaţii dupatilde controlul statilderii tehnice a utilajelor constatilde icircn planificarea
reviziei tehnice a instalaţiilor şi stabilirea statilderii tehnice icircn urma reviziei Dacatilde se constatatilde catilde
10
instalaţia nu va putea funcţiona pacircnatilde la revizia urmatildetoare planificatatilde se executatilde reparaţia
Volumul pieselor de schimb a metodei de reparaţie volumul manoperei se stabileşte odatatilde cu
efectuarea reviziei tehnice Avantajul metodei constatilde icircn simplitatea ei şi icircn evitarea ieşirii din
funcţiune a instalaţiei Dezavantajul principal constatilde icircn faptul catilde planificarea reparaţiei nu se
poate face pe o perioada lungatilde de timp
Sistemul preventiv de reparaţii periodice planificate asiguratilde planificarea icircntreţinerilor
tehnice reviziilor şi reparaţiilor pe bazatilde de normative durata de funcţionare icircntre
intervenţiile tehnice se exprimatilde icircn ore de funcţionare debit de lichid pompat etc Necesitatea
reparaţiei este determinatatilde pe considerentul catilde piesa consideratatilde a ajuns la limita de uzuratilde
admisibilatilde Sistemul prezintatilde avantajul catilde se evitatilde ieşirea neprevatildezutatilde a instalaţiilor din
exploatare se pot organiza pregatildeti şi planifica lucratilderile de reparaţii Sistemul are prevatildezute
icircntreţineri tehnice I revizii tehnice RT reparaţii curente Rc şi reparaţii capitale Rk
Procedura de lucru pentru repararea conductelor de apatilde canalizare gaz metan este icircnconcordanţatilde cu tipul de material al conductei tehnica de lucru propusatilde ( cu decopertare fatilderatildedecopertare) timpul maxim disponibil pentru lucrare utilaje ce pot fi aduse pe amplasamentexistenţa unui permis de construcţie conform Legii 501991
Lucratilderile de reparaţii se icircncheie cu raport asupra operaţiei efectuate care intratilde icircndocumentaţia catilderţii de construcţie la capitolul reţea aducţiune efectuarea unui calcul de costal lucratilderii care se ataşeazatilde unei fişe ce va icircnsoţi tronsonul reparat de reţea Dacatilde icircn timp sumacosturilor de reparare este mai mare decacirct costul unei conducte noi se poate decidereabilitarea tronsonului respectiv Trebuie realizatatilde o bazatilde de date pe domenii constructivetehnologice cost reparaţii indicatori de performanţatilde ( reţea de apatilde -pierderea de apatilde icircn reţea consum de energie electricatilde kWhm3 lungime specificatilde mloc consum specific de apatilde lomzi retea canalizare-lungimea specificatilde de reţea mloc consum specific de energie kWhm3timpul mediu de remediere defecţiuni icircn ore etc)Caracteristicile constructive ale unei conducte sunt materialul conductei diametrul
nominal grosime perete adacircncimea de pozare anul realizatilderii poziţia şi matilderimea
branşamentelor hidranţilor vanelor reparaţii efective
Caracteristicile tehnologice sunt presiunea de lucru presiunea maximatilde icircn sistem presiuneade icircncercare viteza apei secţiunea de control a calitatildeţii apei etcRetehnologizarea se realizeazatilde dupatilde un proiect şi se consideratilde suma unor reabilitatilderisuccesive sau simultane integrate unui concept nou de executare şi a unor lucratilderi a catilderorexploatare şi conducere satilde fie optimizate prin informatizare Retehnologizarea poate fiparţialatilde sau integralatilde şi trebuie realizatatilde astfel ca instalaţia satilde poatatilde fi exploatatatilde pe o duratatildede 50 -100 de aniCheltuielire efectuate cu reparaţiile se evidenţiazatilde astfel
- reparat conducte ndash leim- reparaţii catildemine ndash lei buc- inspecţii reţea ndash leikm
Sumele cheltuite se pot exprima şi icircn moneda euroBibliografie
11
1 Robescu Dşa- Fiabilitatea proceselor instalaţiilor şi echipamentelor de tratare şi epurare
a apelor Editura Tehnicatilde 2002 Bucureşti ISBN 973-31-2152-5
2 Serbu T ndash Fiabilitatea şi riscul instalaţiilor Elemente de calcul şi teorie Editura
Matrixrom Bucureşti 2005
3 IonuţV - Tehnologia reparatilderii maşinilor Atelierul de multiplicare al Institutului Politehnic
din Cluj-Napoca 1976
4 Normativ pentru exploatarea şi reabilitarea conductelor pentru transportul apei NE 035-06
5 PFEIFFER- Reabilitarea ţevilor sub presiune şi a reţelelor de canalizare6 wwwsteinde- Reabilitarea conductelor de canalizare
1
Curs 2-3 Diagnosticarea conductelor din sistemele de canalizare
1 Introducere
Prin diagnosticare se urmatildereşte stabilirea statilderii tehnice la un moment dat a conductelor ce
intratilde icircn componenţa sistemelor de canalizare efectuatatilde cu scopul de a stabili ordinea de
curatildetare repararereabilitare a diverselor tronsoane ale sistemului Diagnosticarea se poate
face icircnainte de introducerea icircn reparaţie accidentalatilde sau planificatatilde a conductei icircn timpul
operaţiei de reparare şi la terminarea reparaţiei
In funcţie de diametrul nominal al conductei avem
- diagnosticare vizualatilde realizatatilde de regulatilde cu oglindatilde pentru ghidarea luminii
solare icircn conducta ce trebuie inspectatatilde cu diametre nominale maxime de 300 mm persoana
aflatatilde icircn catildeminul de vizitare trebuie satilde poarte echipament de protecţie
- diagnosticare imagisticatilde realizatatilde cu camere video amplasate pe roboţi şi
transmiterea imaginilor la postul de control pentru vizualizare icircnregistrare analizatilde figura
1AB
A B
Figura 1Diagnosticare imagisticatilde cu camera video A- manevrare manualatilde B- cu roboţi
Instalaţia se compune din monitor video dispozitiv de icircnregistrare video calculator sursatilde de
energie electricatilde robot pe role sau pe şenile Ghidarea robotului se face din autovehiculul tip
utilitar fig2D
2
A
B
C
D
Fig 2 Tipuri de roboţi şi autovehicul tip utilitar ABC- roboţi pe roţi şenile D- autovehicul
tip utilitar dotat pentru inspecţii
Localizarea zonei defecte se realizeazatilde icircn raport cu un reper fix- catildemin de vizitare-
matildesuracircndu-se lungimea cablului desfatildeşurat icircntre camera video şi catildeminul de vizitare
In acelaşi timp se poate determina panta pentru conducta de canalizare datoritatilde existenţei
unor traductori de icircnclinare pe robot Sistemul actual de diagnosticare este un sistem modular
deoarece se pot alcatildetui diferite configuraţii icircn funcţie de cerinţele clienţilor In prezent roboţii
de inspecţie video icircnglobeaza calitatea digitalatilde video laserul sonarul detecţie gaze
poziţionare GPS Rezultatul final al unei inspecţii video se transmite beneficiarului sub formatilde
3
de raport de inspecţie cu text şi fotografii dupatilde ROMANIAN STANDARD bazatilde de date
suport video Se precizeazatilde indicatorul numatilder de defecte km conductatilde exemplu-
conductatilde PVC 17 defecte km conductatilde beton 29 defecte km Roboţii pot fi configuraţi
pentru urmatildetoarele diametre ale conductelor
- diametre mici 30 - 250 mm
- diametre medii 250 ndash 600 mm
- diametre mari 600 - 3000 mm
Raportul final conţinedata şi ora inspecţiei denumirea locaţiei starea generalatilde a conductei
lungimea tronsoanelor inspectate poziţionarea şi localizarea defectelor icircnclinaţia şi panta
conductelor icircmbinatilderi defecte alte defecte Pentru diametre de 150 ndash 2000 mm se utilizeazatilde
roboţi CCTV cu tracţiune 4 x 4 prevatildezut cu senzori de icircnclinare lumini auxiliare leduri
cameratilde video presurizatatilde roţatie cap video la 360o icircnclinometru la 125 - 0 ndash 125
traductor de temperaturatilde 0 ndash 1000 C traductor laser Soft inspecţie Win Can 8
2 Factorii care conduc la scatildederea etanşeitatildeţii conductelor de canalizare
Etanşeitatea conductelor de canalizare reprezintatilde elementul cheie de bunatilde funcţionare un timp
icircndelungat O etanşare necorespunzatildetoare la conducta de canalizare permite infiltrarea apei
din mediul ambiant şi exfiltrarea icircn exterior a apei uzate Factorii care duc la scatildederea
etanşeitatildeţii conductelor sunt prezentaţi icircn continuare
- Factori fizici care provoacatilde deteriorarea conductei prin uzare şi eroziune
Particulele desprinde din peretele conductei la care se adaugatilde alte particule
solide vehiculate cu apa uzatatilde impreunatilde cu gratildesimile din apatilde provoacatilde
depuneri care micşoreazatilde diametrul interior al conductei Conductele pot fi
rupte sau fisurate datoritatilde greutatildeţii unor vehicule grele care traverseazatilde
conducta alunecatilderi de teren cutremure
- Factori chimici care distrug peretele conductei prin coroziune icircn urma unor
reacţii chimice Dioxidul de carbon este factorul principal care provoacatilde
procesul de corodare la conductele de oţel Conductele de beton se degradeazatilde
datoritatilde agresiunii satilderurilor de clor sulf NaCl2 CaCl2
- Factorii biologici ca bacterii ciuperci copaci care penetreazatilde icircn timp cu
ratildedatildecinile peretele conductei de canalizare
- Factori antropici ca deversarea de catildetre anumite persoane icircn sistemul de
canalizare de substanţe chimice gunoi menajer ulei mineral şi vegetal
motorinatilde unsoare consistentatilde care provoacatilde degradarea peretelui conductei
3 Clasificarea sistemelor de diagnosticare
4
In tabelul 1 se prezintatilde cele mai utilizate sisteme de diagnosticare a statilderii conductelor
Tabelul 1
Dupatilde felul imaginilor captate avem imagini alb-negru sau color Dupatilde modul de deplasare a
camerei video avem camere video deplasate manual camere video deplasate cu roboţi pe roţi
camere video deplasate cu roboţi pe şenile Fig3
5
Fig 3 Inspecţie cu robot pe roţi
1
2 3 4 5
Fig 4 Inspecţia cu robot pe şenile 1-autoutilitaratilde 2- conductatilde 3 ndashcatildemin 4 ndashrobot 5-
depunere
4 Tipuri de defecţiuni depistate icircn conductele de canalizare
Principalele defecţiuni ce apar la conductele de canalizare sunt prezentate icircn
continuare Aceste defecţiuni sunt diferite ca numatilder icircn funcţie de materialul conductei
41 Depozite de sedimente şi depuneri grele natildemol depuneri calcaroase gratildesimi rezultate
icircn urma spatildelatilderii stradale icircn care existatilde circa 30-35 nisip şi pietriş precum şi a
impuritatildeţilor şi substanţelor aflate icircn apa uzatatilde
42 Fisuri spatilderturi şi surpatilderi ale peretelui conductei Cele mai multe sunt la conductele
din beton urmate de conductele din PVC GRP si azbociment Fisurile pot fi pe creasta
conductei icircn partea laterala pe toate direcţiile Se icircntacirclnesc conducte sparte şi rupte icircn zona
de mufare Figura 5
6
A B
C
D
Fig 5Defecte A- fisuratilde B- gauratilde C- fisuri D- scurgeri latildengatilde racord
43 Deformatilderi de secţiune respectiv ovalizatilderi- apar icircn special la conductele din PVC cu DN
250 ndash 400 mm mai puţin la cele de beton
44 Imbinatilderi realizate incorect apar mai des la conducte din PVC mai puţine la conductele
din beton exemplu - 6 cazuri la conducte PVC cu DN 250- 600 mm 1 caz la conducte din
beton DN 300 ndash 500 mm
45 Deplasatilderi ale conductei generate de tasarea solului tasare datoratatilde insuficienţei
compactatilderii iniţiale nerespectarea condiţiilor de pozare privind patul de pozare Fenomenul
apare la conductele din beton mai puţin la cele din PVC cu DN 200 ndash 1000 mm
46 Racorduri laterale incorect executate cu ocazia racordatilderii de noi utilizatori şi la
realizarea de catildemine de racort cu aria mai mare de 012 m2
7
47 Patildetrunderi ale ratildedatildecinilor de copaci icircn conducte se face lent icircn timp şi se ajunge
dupatilde ani de zile la spargerea tubului din beton Evitarea se realizeazatilde prin patildestrarea distanţei
normate a traseului conductei faţatilde de copaci
48 Apatilde stagnantatilde pe conducte apare din douatilde motive primul cacircnd s-a executat lucrarea
iniţialatilde cu contrapantatilde la execuţie şi montaj iar a l doilea apariţia de praguri de aluviuni Apar
multe la conducte PVC exemplu 10 evenimente la conducta de PVC cu DN 250-600 mm 1
eveniment la conducta din beton cu DN 300-600 mm Procentul de ocupare a secţiunii
transversale cu apatilde stagnantatilde este de 5-10 icircn unele cazuri se ajunge la 50
49 Alte defecţiuni Se icircntacirclnesc tot felul de gunoaie şi PET-uri icircn conducte şi catildemine
catildemine fatilderatilde scatilderi capace sudate lemne la gura tubului radier catildemin incorect executat
5 Spatildelarea şi curatildeţarea conductelor
Cu ocazia inspecţiei conductelor ar trebui satilde se spele şi cureţe conductele icircnainte de a
introduce robotul icircn conductatilde pentru a nu influenţa deplasarea acestuia Spatildelarea se face cu
scopul de a elimina eventuale obstacole (depuneri icircntatilderite ratildedatildecini pietre noroi etc) care ar
icircmpiedica robotul satilde se deplaseze prin conductatilde Inainte de inspecţia video se utilizeazatilde
capete speciale de de curatildeţare acţinate hidraulic cu presiuni ale apei de 60 ndash 80 bari jeturile
de apatilde sunt dirijate icircn spate şi spalatilde conducta La presiuni mai mari de 80 bari se activeazatilde şi
circuitul duzei din faţatilde Curatildeţarea conductelor se poate realiza cu urmatildetoarele procedee
- curatildeţare prin introducerea unui amestec de aer ndash apatilde sub presiune cu viteza de 25
ms se eliminatilde oxizii de Fe mangan precum şi noroi nisip sedimente
- sistem Compri Tube Clean care utilizeazatilde un proiectil din poliuretan propulsat icircn
conducte cu diametrul mai mic de 150 mm de un jet de aer comprimat cu viteza de
15 ms
- metoda CAPSULA POLY- PING de curatildeţirea conductelor cu DN = 10- 2000 mm
cu ajutorul unei capsule cu diametrul mai mare cu 5 decacirct diametrul interior al
conductei capsula se deplaseazatilde prin conductatilde datoritatilde presiunii de 05 ndash 6 bari
- periaj mecanic şi sablare cu apatilde
- spatildelare cu jet de apatilde- de icircnaltatilde presiunecu debit de 300 lminut presiune ˂ 240
bari - spatildelare la presiune foarte icircnaltatilde debit apatilde 90 lminut presiune apatilde˂ 1200
bari - spatildelare cu solvent pentru icircndepatildertarea depunerilor de piatratilde
- tehnologia HI-JET care asiguratilde curatildeţarea conductelor şi uscarea
8
- metode combinate maşini de curatildeţat cu jet de apatilde freze lanţuri capete rotative
tatildeietoare
- dispozitiv mecanic amfibiu tip Molch format din douatilde capete unul prevatildezut cu
ghiare de oţel unul cu patilderţi flexibile din cauciuc pentru finisare
In fig 6 se prezintatilde cacircteva tipuri de (duze) capete de spatildelare icircn fig7 curatildeţarea mecanicatilde iar
icircn fig8 curatildeţarea cu capsule flexibile In funcţie de diametrul nominal al conductei şi de tipul
de depuneri se alege capul de curatildeţare Acesta nu trebuie satilde provoace degradarea conductei
supuse operaţiei de curatildeţare
AB
C
Fig6Tipuri de capete de spatildelare-curatildeţareAB ndashcapete curatildeţare standard cu jetunghiular DN 40-150 mm C-D- tatildeietor deratildedatildecini pentru DN=100-250 mm
D
9
1 2 3 4 5 6
Fig7 Curatildeţare mecanicatilde1-conductatilde cu depuneri 2- dispozitiv mecanic de curatildeţare 3 ndashcablu
4 ndashgroapatilde de poziţie 5 ndashconductatilde curatatilde 6-mototroliu de diferite puteri
Fig8 Curatildeţarea cu capsule flexibile
Pentru desfundarea ţevilor de canalizare cu diametre cuprinse icircntre 13 ndash 250 mm se folosesc
foreze pentru desfundat ţevi de canalizare echipate cu o gamatilde de accesorii - -
- capete drepte ovale conice pentru curatildeţiri uşoare
- capete cu lanţ pentru curatildeţare conducte din oţel fontatilde
10
- capete romboidale pentru curatildeţare depuneri de piatratilde
- cuţite tocatildetoare pentru conducte cu diametre mari
- freze cu 4 şi 6 lame pentru stratildepungerea conductelor foarte obturate
- cacircrlige recuperatoare pentru extragere material textil hacircrtie etc
Arcul curatildeţitor pe care sunt montate accesoriile ajunge la o lungime de maxim 60 m
In anexa 1 se prezintatilde un dispozitiv de curatildeţare mecanic cu ghiare iar icircn anexa 2 conductele
curatildeţate
1 2 3
Anexa 1 ndash Dispozitiv de curatildetare cu ghiare(3 racircnduri concentrice de ghiare) 1-ghiare 2corp
3cacircrlig [10]
11
Aenxa 2 Conducte curatildeţate pregatildetite pentru reabilitare [10]
Bibliografie
1Badea G ndashInstalaţii sanitare Editura Risoprint Cluj-Napoca 2008
2Aştilean I- Contribuţii teoretice şi experimetale la reabilitarea şi modernizarea sistemelelor
de alimentare cu apatilde a localitatildeţilor urbane Tezatilde de doctorat UTC-N 2010
3Chira TV- Diagnosticarea statilderii tehnice a sistemelor de canalizare Tezatilde de doctorat
UTC-N 2012
4 httpinspecţievideorotemplate-ahtml
5 wwwtechnicmad-sonro
6 httptegadoropagesDUZE-CURATARE-CANALhtml
7wwwRohter-grpro
8wwwleaderroroforeze-pentru-desfundat-tevi-de-scurgerehtml
9 wwwcasteconceptro
10wwwludwiggpfeiffercom-Reabilitarea ţevilor sub presiune şi a reţelelor de canalizare
11SREN 135082011 ndash Starea reţelelor de canalizare din exteriorul clatildedirilorPartea 2
Sisteme de codificare a inspecţiei vizuale
12SRISO 24511 ndash Activitatildeţi referitoare la servicii de apatilde potabilatilde şi canalizare Indrumatildetor
pentru managementul serviciilor publice de canalizare
12
1
Note de curs 4-5Diagnosticarea conductelor din sistemele de transport şi de distribuţie aapei
1GeneralitatildeţiElementele constitutive ale conductelor din sistemele de distribuţie a apei sunt supuse
permanent uzurii fizice degradatilderii morale uneori restricţiilor legislative Dacatilde uzurile fizice
pot fi diminuate icircn timp printr-o icircntreţinere adecvatatilde periodicatilde şi o exploatare corectatilde
degradarea moralatilde a conductelor nu poate fi evitatatilde deoarece apar noi şi noi soluţii
constructive icircntr-un timp relativ scurt In ultimul secol au fost utilizate multe tipuri de
materiale la construcţia conductelor fiecare soluţie fiind la data apariţiei o noutate icircn
domeniu Analizacircndu-se comportarea icircn timp a conductelor s-a constatat catilde defectele din
sistemele de distribuţie a apei pot fi icircmpatilderţite icircn şase grupe
- -defecte datorate utilizatilderii la proiectarea execuţia şi repararea conductelor a
unor materiale şi tehnologii necorespunzatildetoare
- -defecte datorate coroziunii
- -depuneri icircn conducte
- -deterioratilderi ale conductelor prin fisurarea şi ruperea materialului din care
este confecţionatatilde conducta
- -defecte ale racordurilor şi icircmbinatilderilor
- -deterioratilderi prin exploatare necorespunzatildetoare
2 Analiza defectelor apatilderute la conductele de distribuţie a apei
In procesul de diagnosticare a conductelor se pleacatilde de la defectul constatat
definacircndu-se un numatilder de cauze care se eliminatilde metodic ajungacircndu-se la cauza primaratilde
Analiza superficialatilde de stabilire a cauzelor care a provocat defectul conduce la repetarea
defecţiunii sau accentuarea unor defecte aflate icircn stare incipientatilde
21Defecte datorate utilizatilderii de materiale şi tehnologii necorespunzatildetoare apar datoritatilde
alegerii materialului conductei a materialelor de etanşare şi protecţie anticorozivatilde
necorespunzatoare
Se manifestatilde icircn timp atacirct la conductele din fontatilde oţel cacirct şi la cele din PVC PE depozitate
necorespunzatildetor
22Defectele datorate coroziunii apar atacirct la suprafaţa interioaratilde a conductei datoritatilde
contactului cu apa cacirct şi la suprafaţa exterioaratilde datoritatilde umiditatildeţii şi agresivitatildeţii solului icircn
care este amplasatatilde conducta Chiar dacatilde conductele sunt protejate iniţial icircmpotriva coroziunii
prin vopsire zincare catildeptuşire cu materiale plastice beton ratildeşini fenomenul de corodare a
conductei apare icircn timp O atenţie deosebitatilde trebuie acordatatilde protejatilderii conductei icircmpotriva
2
coroziunii electrochimice produsatilde de curenţii vagabonzi mai ales icircn apropierea catildeii ferate sau
a catildeilor de rulare a tramvaielor Protecţia se realizeazatilde prin utilizarea sistemului anticoroziv
catodic (prin care conducta este legatatilde la polul negativ) a unei surse de curentrsquo fie cu anozi de
sacrificiu cu un potenţial mai electronegativ decacirct metalul conductei
23 Depuneri icircn conducte
Depunerile din conducte sunt cauzate de materiile icircn suspensie existente icircn apatilde şi de
satilderurile de calciu şi magneziu fig1 In timp aceste depuneri micşoreazatilde diametrul conductei
matilderesc coeficientul de rugozitate de la 003 la conducte de oţel noi la 005-02 la conducte din
oţel cu depuneri mici respectiv la valori mai mari de 2 la depuneri mari ( strat gros) [2]
Datoritatilde acestor factori scade debitul de apa transportat prin conducte sau trebuie matilderitatilde
presiunea pentru a menţine debitul Se matildereşte astfel consumul de energie electricatilde cu
repercursiuni asupra costului unui m3 de apatilde livratatilde la beneficiari Dacatilde presiunea creşte peste
presiunea de 6 bari care este presiunea maximatilde admisibilatilde icircn sistemele de distribuţie a apei se
pot produce avarii prin fisurarea sau spargerea conductei
Fig 1 Depuneri icircn conductatilde
Biofilmele sunt alte tipuri de depuneri cu grosimea de 01 mm la cacircţiva mm care pot satilde
aparatilde icircn conducte şi care pot cauza corodarea conductelor şi influenţa proprietatildeţile hidraulice
ale conductei [1]
24 Deterioratilderi ale conductelor prin fisurarea şi ruperea materialului din care este
confecţionatatilde conducta
Cauzele care provoacatilde fisurarea şi ruperea conductei sunt
3
- -greşeli de proiectare şi de execuţie
- -modificarea adacircncimii de pozare
-apariţia unor sarcini suplimentare statice şi dinamice care nu au fost luate
icircn calcul la proiectare ca şocuri vibraţii modificatilderi ale traficului urban creşterea
greutatildeţii pe osie a autocamioanelor modificarea permanentatilde a nivelului pacircnzei freatice
cauzatatilde de precipitaţii abundente sau secetatilde prelungitatilde precum şi deterioratilderile prin
icircngheţ icircn anotimpul iarnatilde
25 Defecte ale racordurilor şi icircmbinatilderilor
Aceste tipuri de defecte pot satilde aparatilde la toate tipurile de conducte la care icircmbinatilderile au
fost realizate necorespunzatildetor
26 Deterioratilderi prin exploatare necorespunzatildetoare
Deschiderea sau icircnchiderea bruscatilde a unor vane poate provoca lovitura de berbec care
deterioreazatilde conducta datoritatilde apariţiei suprapresiunilor
3 Identificarea fisurilor şi rupturilor la conductele de distribuţie a apei
Pierderile maxime admise de apatilde icircntr-un sistem de distribuţie a apei sunt de 20 [3]
Pierderi de apatilde prin deschideri Tabelul 1
Diametru
deschidere
presiune
Litriminut Litrioratilde m3zi m3lunatilde m3an
2 mm 6 bari 500 30000 720 21600 259200
4 mm 6 bari 1840 110400 2650 79488 953856
6 mm 6 bari 4000 240000 5760 172800 2073600
8 mm 6 bari 7020 421200 10200 303264 3639168
2mm 3 bari 320 19200 461 13824 165888
4 mm 3 bari 1200 72000 1728 51840 622080
In tabelul 1 se prezintatilde pierderile de apatilde la presiunea de 6 bari respectiv 3 bari [5] Din acest
motiv fisurile şi rupturile conductelor trebuie detectate permanent deoarece prin acestea se
4
pierde apa Metoda modernatilde de detectare a fisurilor este localizarea prin compararea
zgomotelor cu corelatori LNC ( Leak Noise Correlator) fig2
Fig 2 Principiul de funcţionare a corelatorului LNC
Corelatorii LCC utilizeazatilde doi senzori care detecteazatilde zgomotul (vibraţii sonore) produs de
apa care curge prin fisuratilde Distanţa pacircnatilde la cei doi senzori fiind diferitatilde şi intensitatea sonoratilde
receptatatilde de cei doi senzori este diferitatilde Distanţa de la fisuratilde pacircnatilde la transmiţatildetorul cel mai
apropiat se determinatilde cu relatia
L = ( D ndash tv ) 2 (1)
Unde D- lungimea conductei icircntre cele cele douatilde transmiţatildetoare icircn m
L- distanţa de la fisuratilde pacircnatilde la tranmiţatildetorul cel mai apropiat icircn m
v- viteza de propagare a sunetului prin conductatilde icircn mms
5
Fig 3 Detectarea pierderilor de apatilde prin monitorizare acustica cu senzori Wireless
Timpul se determinatilde cu expresia
t = N v (2)
N = D ndash 2L (3)
Altatilde metodatilde pentru detectarea pierderilor de apatildendash sistem de monitorizare Wireless
Leakmaster - fig3 se bazeazatilde tot pe vibraţiile acustice provocate de jetul de apatilde care iese
din conductatilde şi produce icircn corpul conductei vibraţii acustice Nivelele de zgomot detectate de
senzori sunt salvate şi transmise prin radio la unitatea mobilatilde centralatilde De regulatilde se matildesoaratilde
zgomotul icircn timpul perioadei de consum redus de apatilde icircntre orele 2- 4 am Zgomotul poate fi
depistat şi la vane contoare de apatilde hidranţi alte armatildeturi
Urmatilderirea şi calibrarea acusticatilde TestrodGeofon utilizeazatilde douatilde unitatildeţi una de localizare
Testrod alta de calibrare Geofon care lucreazatilde icircn combinaţie cu un generator de puls PWG
Se ascultatilde vanele şi apometrele iar icircn locul unde existatilde scurgere presiunea exercitatatilde produce
un zgomot care poate fi detectat de la suprafaţatilde cu echipamentul amintit fig4
6
1 2 3
Fig4 Determinarea pierderilor de apatilde cu aparatul TestrodGeofon 1 ndashtijatilde robinet 2-
spatilderturatilde 3-hidrant
Detectorul de gaz Gas Check-H2 determinatilde pierderile de hidrogen din conducta umplutatilde cu
gaz la o anumitatilde presiune Durata de matildesurare depinde de dimensiunea fisurii tipul de sol
structura de suprafaţatildefig5
Fig 5 Detector de gaze
4 Diagnosticarea imagisticatilde a statilderii tehnice a conductelor
7
Stabilirea statilderii tehnice a conductelor unui sistem de distribuţie a apei se realizeazatilde icircn prezent
prin diagnosticare imagisticatilde Informaţiile obţinute vor fi utilizate la fundamentarea deciziilor
de reabilitarereparare şi retehnologizare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeaza icircnainte de
icircnceperea unui proces de repararereabilitare cu tehnologii NO DIG adicatilde fatilderatilde satildepatildeturatilde
continuatilde pe icircntreaga perioadatilde de reabilitare şi se terminatilde odatatilde cu finalizarea lucratilderilor de
reabilitare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeazatilde icircn douatilde etape realizarea pe teren a
inspecţiei tehnice a conductelor şi procesarea imaginilor realizate finalizatatilde prin icircntocmirea
raportului de inspecţie Realizarea pe teren a inspecţiei tehnice se face cu ajutorul roboţilor
pentru inspecţie imagisticatilde deplasabili pe roţi sau şenile Inainte de realizarea inspecţiei icircn
conductatilde se realizeazatilde urmatildetoarele operaţii conducta se izoleazatilde de restul instalaţiei se
goleşte de apatilde se curatildeţatilde se demonteazatilde vanele de separaţie şi se introduce robotul icircn
conductatilde Roboţii sunt echipaţi cu camere video laser pentru determinarea ovalitatildeţii
conductei sonar pentru determinarea grosimii stratului de coroziune a fisurilor şi a
icircmbinatilderilor defecte camere telescopice mobile pentru inspecţia tehnicatilde a racordurilor surse
de luminatilde suplimentaratilde radiolocatoare pentru determinarea traseului conductei fig6
Rapoartele de inspecţie cuprind date referitoare la tipul conductei inspectate adacircncimea de
pozare a conductei numatilderul de defecte poziţia şi starea racordurilor tipul defectelor
localizarea acestora schiţa tronsonului inspectat cu localizarea defectelor
Fig 6 Robot dotat şi cu laser pentru stabilirea gradului de ovalizare conducte
Fig7 Diagnosticare conductatilde de apatilde ndashdepuneri
Bibliografie
8
1 Bolboacatilde AM- Contribuţii teoretice şi experimentale la reabilitarea şi modernizarea
conductelor din sistemele de distribuţie a apei icircn localitatildeţi Tezatilde de doctorat UTC-N Cluj-
Napoca 2012
2 wwwtermoutclujrotermoluc
3 SR 13431-2006
4 STAS 73471-74
5wwwdetcondro
6wwwdetectaquaro
7httpcasteconceptro
1
Note de curs 6 Diagnosticarea conductelor din sistemele de transport şidistribuţie a gazelor combustibile
1 IntroducereGazele combustibile- gaze naturale şi gaze petroliere lichefiate- sunt utilizate pentru
- nevoi menajere la maşini de gatildetit şi preparare apatilde caldatilde- instalaţii de ardere pentru obţinerea energiei termice necesare icircncatildelzirii- icircn procese tehnologice
Reţelele pentru transportul şi distribuţia gazelor naturale combustibile se impart icircn- retele exterioare de distribuţie- reţele interioare de utilizare
Presiunile icircn reţeaua de gaze naturale combustibile sunt diferite pe tronsoanele instalaţiei- -icircnaltatilde presiune ˃ 6 bari- -medie presiune 2 ndash 6 bari- -presiune redusatilde 02 ndash 2 bari
-presiune intermediaratilde 005 ndash 02 bari-presiune joasatilde lt 005 bari
Valorile presiunilor au fost stabilite dupatilde urmatildetoarele criterii-presiunea de utilizare a arzatildetoarelor şi altor aparate care lucreazatilde cu gaze-siguranţa icircn exploatare a sistemului de alimentare cu gaze-caracteristicile funcţionale ale regulatoarelor de presiune debitmetre aparate de
reglaj şi automatizareSistemul de conducte de icircnaltatilde presiune pentru gazele din import sau cele din producţieproprie are presiunea de lucru pgt40 bari Sistemul regional de transport are presiunea de 6 ndash40 bari iar sistemul local de transport are presiunea mai micatilde de 6 bari Conductele suntmetalice confecţionate din oţel icircmbinate prin suduratilde electricatilde urmatatilde de verificareacordonului de suduratilde prin metode nedistructiveReteaua exterioaratilde de distribuţie este confecţionatatilde din tevi de oţel imbinate prin suduratilde cufitinguri (cot teu cruce etc) sau din polietilena de icircnaltatilde densitate icircmbinatatilde prin suduratilde
2 Defecţiuni ale conductelor
Prin defect al conductelor din sistemul de transport şi distribuţie al gazelor combustibile seicircnţelege orice eveniment icircn sistem care provoacatilde pierderi de gaze de la simple emanaţii lamodificatilderi ale regimului de presiune care necesitatilde pentru rezolvare reparare materiale forţatildede muncatilde utilaje consum de timpDefecţiunile apar icircn interiorul conductelor metalice lasuprafaţa peretelui sau la exteriorul conductelor Avacircnd icircn vedere gradul de periculozitate alsistemului de conducte defecţiunile posibile se impart icircn trei clase de defecte
- defecte generate de factori dependenţi de timp defecte produse de coroziuneaexterioaratilde ( electrochimicatilde chimicatilde coroziunea solului coroziunea microbiologicatildecoroziunea datoratatilde solicitatilderilor mecanice coroziunea prin eroziune coroziunea piting)defecte provocate de coroziunea interioaratilde defecte produse de coroziunea fisurantatilde subtensiune
- defecte generate de factori stabili defecte de fabricaţie ale icircmbinatilderilor sudate defecte de construcţie ( fisuri şi ruperi ale cordoanelor de suduratilde bucle sau curbe ale ţevilorsudate) defecte ale elementelor filetate ale conductelor defecte ale elementelor de tip specialale conductelor ( defecte ale icircmbinatilderilor cu flanşe defecte de funcţionare incorectatilde arobineţilorvane catildederi ale sistemului de etanşare sau corpurilor echipamentelor )
2
- defecte generate de factori independenţi de timp defecte produse de intervenţiede terţatilde parte (voite sau nevoite) care produc defecte imediate sau icircntacircrziate deterioratilderi prinacţiuni ilicite defecte produse de operarea incorectatilde defecte produse prin solicitatilderi climaticesau de teren ( defecte datorate temperaturilor scatildezute tratildeznete ploi inundaţii alunecatilderi deteren cutremure)
Coroziunea are ponderea cea mai mare raportat la numatilderul de defecţiuni care seregatildesesc icircn lunile cu temperaturi scatildezute şi umiditate mare Se depisteazatilde la distanţe mici decordonul de suduratilde şi se datoreazatilde sudurii necorespunzatildetoare izolaţiei exterioarenecorespunzatildetoare şi solului Fenomenul de coroziune duce la micşorarea grosimii pereteluiconductei şi icircn final la perforarea lui figura 1
Fig1 Coroziune exterioaratilde pe conductatilde de gaz [3]
Dacatilde coroziunea şi fisurile nu sunt depistate şi nu sunt reparate icircn stadiul primar de degradareaceste vor creşte pacircnatilde la degradarea finalatilde catastrofalatilde catildend se pierde gazul din conductatilde şi sepot produce evenimente grave In prezent existatilde implementat icircn sistemul naţional ndashTransgaz-sistemul preventiv si corectiv de mentenanţatilde care introduce un sistem lucratilderi dementenanţatilde planificate anual ndashrevizii tehnice RT- durabilitate economicatilde de mentenanţatildenivel acceptabil al riscului de producere al defectelor accidentale şi cheltuieli minimeplanificate din timp Pentru protecţia catodicatilde a conductelor (sistem activ) se utilizeazatilde douatildesisteme - sistemul cu anozi galvanici ataşaţi conductei
- sistemul cu staţie de injecţie de curent electric icircn conductatildeProtecţia anticorozivatilde exterioaratilde ndashsistem pasiv- ( uşoaratilde normalatilde icircntatilderitatilde foarte icircntatilderitatilde) serealizeazatilde icircn exterior cu mai multe straturi
- stat aderent cu grund vopsea pe bazatilde de bitum şi benzinatilde- strat izolare cu amestec pe bazatilde de bitum
3
- strat armare cu benzi din pacircslatilde sau fibratilde de sticlatilde- icircnveliş exterior din benzi bitum - cauciuc materiale plastice fibre de sticlatilde
Protecţia anticorozivatilde icircn interiorul conductei se realizeazatilde prin grunduire cu bitum
3 Diagnosticarea conductelor din sistemul de transportDiagnosticarea conductelor ce trebuie reabilitatereparate este un proces complex
realizat icircn prezent cu metode moderne Reabilitatea conductei este icircn cele mai multe cazuri osoluţie mai economicatilde decatildet o investiţie nouatilde Deciziile trebuie luate dupatilde o analizatildeeconomicatilde dupatilde durata efectivatilde de exploatare şi istoricul defectelor de pe conductatildeDiagnosticarea conductelor pentru a se stabili starea tehnicatilde vine icircn sprijunul luatilderii uneidecizii corecte Determinarea statilderii tehnice se poate realiza cu urmatildetoarele metode
- investigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei conductei metalice icircngropate aplicabilatildela conducte metalice icircngropate protejate catodic dar care prezintatilde defecte deizolare icircn vederea controlului ultrasonic al integritatildeţii materialului tubular
- investigare din interior cu ajutorul sistemelor inteligente de diagnosticare ndash PIG(cu metode magnetice şi ultrasonice) a conductei icircn funcţiune pentru defecteinterioare şi exterioare ale conductei
- tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziuneInvestigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei se face cu trei procedee- metoda Pearson (gradient de curent alternativ)-metoda potenţialelor la intervale mici CIPS-metoda gradientului de curent continuu DCUGInvestigarea din interior cu sisteme inteligente PIG detecteazatilde coroziuni interioare
coroziuni exterioare defecte ale cordoanelor de suduratilde fisuri ale materialului conducteiTehnologia aplicatatilde cuprinde urmatildetoarele operaţii
- pozarea pe traseul conductei a indicatoarelor de trecere PIG a sistemului de urmatilderirea deplasatilderii PIG-ului
- operaţii pregatildetitoare pentru inspecţie identificarea obstacolelor realizarea unuiprogram de curatildeţire adecvat inspectarea gatilderilor de lansare-primire a instalaţiei godevilare
- curatildeţirea conductelor cu PIG de curatildeţire (godevil) magnetic cu perii racloaremagnetic cu perii pe circumferinţatilde cu discuri de raclare cu discuri de ratildezuire PIG dinpolietilenatilde
- probatilde de trecere cu PIG fals echipat cu discuri de calibrare- inspecţia inteligentatilde propriu zisatilde cu PIG inteligent dotat cu senzori de relevare a
defectelor interne şi externe + detectare presiune temperaturatilde unghi de redare vitezatilde derulare
PIG-ul inteligent trebuie satilde icircnregistreze datele suficiente culese pe canale separate satildedispunatilde de capacitate mare de stocare a datelor satilde aibe un numatilder mare de senzoriminiaturizaţi pentru a acoperii 100 din circumferinţa conductei PIG-ul este transportat princonducta de gaz icircn acelaşi timp cu debitul de gaze necesare consumatorului cu o anumitatildevitezatilde PIG-ul se lanseazatilde din gara de lansare - primire PIG anexa 1 In figurile 2 şi 3 seprezitatilde douatilde tipuri de PIG-uri figura 4 prezintatilde principiul de matildesurare ultrasonicatilde In fig5 67 se prezitatilde tipuri de PIG-uri Gara de lansare primire PIG-uri asiguratilde lansarea PIG-urilor icircnconducte cu DN 200 ndash 1100 mm la presiuni nominale de 25 ndash 100 bari şi temperaturi de -300
-+ 500 Tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziune este o metodatilde nedistructivatilde de
diagnosticare a defectelor conductelor ce nu pot fi diagnosticate cu PIG-uri inteligenteMetoda constatilde icircn efectuarea matildesuratildetorilor deasupra terenului pe traseul conductei icircn vedereadeterminatilderii anomaliilor apatilderute icircn grosimea pereţilor cum ar fi coroziunea Tehnologia deoperare cuprinde
4
- aplicarea unui curent electric cu componente armonice cu frecvenţe diferite icircntredouatilde puncte ale conductei la distanţa de 1000 m unul de altul
- se deplaseazatilde placa cu senzori ( 6 senzori icircn linie x 4 coloane) fig8 din metru icircnmetru pe traseul conductei matildesuracircndu-se cacircmpul magnetic icircn lungul conductei- procesarea datelor obţinute icircn laborator icircn vederea determinatilderii deviaţiei cacircmpului
magnetic dependent de frecvenţatilde icircn direcţie verticalatilde şi orizontalatilde- prezenţa unei deviaţii indicatilde regiunea care prezintatilde defect de regulatilde cauzat de
coroziune-
Fig2 Componenţa PIG cu senzori ultrasonici
Fig3 PIG cu senzori magnetici
Metoda NO PIG se poate utiliza la diametre ale conductelor de 3 ndash 10 ţoli la o grosime aperetelui de maxim 10 mm si o adacircncime a conductei de 2 metri Lungimea de inspecţie aconductei este de 1000 m Productivitatea zilnicatilde este de 750 m Alte caracteristici tehnice
- specificaţie defect ˃ 96- lungimea minimatilde 50 mm- latildeţimea minimatilde 50 mm
5
- detectare defect ˃ 20 pierdere metal rezoluţie adacircncime ˂ 20 mm- adacircncime coroziune minim 50 din grosimea peretelui
Fig6 PIG introdus icircn conductatilde 1- conductatilde 2 ndashPIG
1 2 3 4 5
1
Fig4 Principul de matildesurare ultrasonic 1-peretele Fig 5 PIG de curatildeţire 1- periiţevii2- impuls incident 3- defect interior 4- impulsreflectat 5- defect exterior
1 2
-
6
Fig7 Tipuri de PIG
1 2 3
Fig8Instalaţie de diagnosticare NO PIG 1- placa cu senzori 2 ndash cablu 3- calculator
4 Diagnosticarea conductelor din sistemul de distribuţieConductele de transport şi distribuţie sunt izolate exterior ( protecţie pasivatilde) cu ţesatildeturatilde devatatilde de sticlatilde şi bitum protejate catodic ( protecţie activatilde) Ingropate dacatilde este cazul la minim08 m adacircncime sau montate suprateran Diagnosticarea statilderii tehnice a conductelor se facecu urmatildetoarele procedee
- examinarea vizualatilde cu ochiul liber folosind lupa dacatilde este cazul-examinare imagisticatilde icircn interiorul conductei cu camere video- examinare cu ultrasunete cu impuls reflectat- examinare cu ajutorul curenţilor turbionari- examinare cu radiatii penetrante ( Xγ )- examinare prin termografie
Conductele pot avea defectele coroziune eroziune obosealatilde Forma acestor defecte poate fi
ovalatilde neregulatatilde spiralatatilde Din punct de vedere al originii şi localizare avem defecte de
suprafaţatilde icircn apropierea suprafeţei şi defecte interne Defectele pot fi individuale sau grupate
Alegerea procedeului de diagnosticare se face dupatilde tipul defectului accesibilitatea conductei
nivel de sensibilitate dorit echipament de examinare disponibil costul procedeului Chiar
dacatilde conductele sunt corodate şi pierderea de material din peretele conductei este mai mic de
7
80 din grosimea peretelui dar nu au scurgeri de gaze ele nu se scot din funcţiune dar se
poate micşora presiunea din conductatilde Urmeazatilde a se repara ca defect local efectuicircndu-se
reparaţia localatilde a conductei pe o anumitatilde lungime
Verificarea tehnicatilde a conductelor şi branşamentelor se executatilde la intervale de 6luni-
12 luni icircn funcţie de numatilderul de defecte constatate kman precedent şi alţi parametri tabelul
1 Tabelul 1
Termene maximale pentru efectuarea verificatilderilor tehniceTipul conductei Conducte din oţel Conducte din PE
subterane supraterane
Numatilder de
defecte
constatatekman
precedent x
x lt 0025 0025ltxlt025 025ltxlt1 xgt1 indiferent de
vechimea
conductei
cu
vechime
ltde 2 ani
cu
vechime
gtde 2 ani
Interval de timp
1
verificare
an
1 verificare la
6 luni
1
verificare
la 3 luni
1
verifi
care
lunatilde
1
verificarean
1
verificare
la 6 luni
1
verificare
an
Verificarea etanşeitatildeţii icircmbinatilderii conductelor şi armatildeturilor se face la presiunea de lucru a
gazului din instalaţie cu spumatilde de apatilde şi satildepun sau aparate de detectare scurgeri de gaz metan
In figura 9 se prezintatilde un aparat pentru inspecţie video tractat manual iar icircnfig10 aparat pentru detectarea scurgerilor de gaze naturale utilizat la verificarea etanşeitatildeţii
1
2
Fig10 Aparat pentru detectare scurgeri degaze naturale 1 senzor 2- aparat
Fig9 Aparat pentru inspecţie video
8
Bibliografie
1TatildenatildesescuFT ndash Electrotehnologii Protecţia mediului procesarea de materiale şicontrol nedistructiv Editura AGIR Bucureşti 2011 ISBN 978-973-720-353-32ZecheruGh şa- Strategii de mentenanţatilde pentru conductele de transport al gazelornaturale Universitatea de petrol şi gaze Ploieşti 20113Laţa I Bicircrsan F ndashUtilizarea materialelor compozite la repararea defectelor de tip lipsatildede material produse prin coroziunea exterioaratilde a conductelor metalice In Monitorul depetrol şi gaze 5 (111) mai 2011p64wwwnopigro5wwwflowtitecom ndash Manual de intervenţie Flowtite Technology AS Norvegia6wwwtransgazro7wwwarmagazro8wwwagirro9wwwpipelineengineeringro10wwwscrigroupcom11wwwartecnoro12wwwavantro13PT CR 12-200315SREN 13480-32003A2 200716SREN 14291 ndash Soluţii spumante pentru detectarea scurgerilor de gaze17 EN 12954-2
9
Anexa 1-Garatilde de lansare - primire PIG (godevil) [10]
1
Note de curs 7-8-9 Metode şi tehnologii de reabilitare şi modernizare a conductelor dedistribuţie apatilde canalizare gaz
1 Alegerea tehnologiei de reabilitare a conductelor utilizacircnd analizamulticriterialatilde
11 GeneralitatildeţiReabilitarea conductelor reprezintatilde o etapatilde importantatilde icircn prelungirea duratei de
exploatare a conductei degradate pe o perioadatilde de 30 divide 50 ani Costul reabilitatilderii este estimatla 50 divide 75 din valoarea unei noi investiţii De exemplu icircnlocuirea conductelor de gazenaturale sau a unor tronsoane din acestea se face icircn funcţie de starea tehnicatilde numatilder de defecte km agresivitatea solului şi valorile curenţilor de dispersie modernizarea carosabilului şiinfrastructurii sistemelor de utilitatildeţi necesitatea redimensionatilderii schimbarea regi mului depresiune influenţa asupra mediului ambiant dezvoltarea economicatilde a unor regiuni etcLuarea deciziei de reabilitare este etapa cea mai importantatilde icircn realizarea proiectului dereabilitare Fiind un proiect de dezvoltare tehnologicatilde fundamentarea deciziei se face cuajutorul analizei muticriteriale -AMC Aceasta se bazeazatilde pe analiza cantitativatilde ndash prinpunctare ierarhizare determinarea ponderii - a unei game largi de catagorii şi criteriicalitative de impact Alatildeturi de costurile şi beneficiile economice stabilite prin metodacost-beneficiu - MCB - pot fi elaboraţi diferiţi indicatori sociali şi de mediu Utilizareaacestei metode permite structurarea şi combinarea diferitelor evaluatilderi ce trebuie luate icircnconsiderare icircn luarea deciziilor cacircnd pot fi mai multe alternative
AMC este utilizatatilde pentru selectarea celei mai bune alternative din cele disponibilepentru realizarea investiţiei icircn reabilitarea conductelor Pentru proiecte mici se utilizeazatildeAMC iar pentru proiecte majore AMC + MCB AMC poate fi aplicatatilde şi icircn cazurile icircncare proiectul are obiective simple acestea fiind calitative şi mai puţin cuantificabile
Etapele utilizatilderii AMC sunt- stabilirea contextului decizional- definirea opţiunilor- definirea criteriilor- crearea matricei de performanţatilde- standardizarea punctajelor- ponderea criteriilor pentru cuantificarea relativatilde a fiecatilderui criteriu icircn procesul
decizional- ierarhizarea opţiunilor- ierarhizarea rezultatelor- analiza de senzitivitateStrategia de reabilitare a unui tronson de conductatilde cuprinde urmatildetoarele etape- analiza situaţiei actuale ţinacircnd cont şi de istoricul conductei- stabilirea obiectivelor- managementul datelor- evaluarea defectelor şi a altor elemente ale tronsonului de reabilitat- estimarea şi verificarea costurilor- propuneri şi analizarea strategiei de reabilitare
- planificarea operaţiilor de reabilitareIn final se icircntocmeşte proiectul de reabilitare al conductei Justificarea adoptatilderii proiectului dereabilitare se axeazatilde pe
- reducerea costurilor de operare- reducerea costurilor de reparaţii a conductelor- reducerea pierderilor de fluid vehiculat prin conducte
2
- creşterea gradului de icircncredere a consumatorului icircn calitatea serviciului asigurat defurnizor ( calitatea fluidului presiunea de funcţionare reducerea numatilderului de opririaccidentale)
- protecţia mediului şi conservarea resurselor naturale
12 Metode de evaluareIn cadrul evaluatilderii factorilor care sunt luaţi icircn considerare la luarea deciziei de reabilitare aconductelor fie prin metoda clasicatilde tranşeu deschis fie prin metoda modernatilde NO DIG (fatilderatilde decopertare) se aplicatilde urmatildetoarele metode
- analiza directatilde a performanţelor alternativelor- icircnsumarea ponderilor sau modele liniare cumulative- procesul ierarhiei analitice ( PIA)- metoda ELECTRE l
Indiferent de metoda adoptatatilde icircn prima fazatilde a analizei trebuie stabilite metodele şi procedeelede reabilitare a conductelor Tehnologiile pot fi clasificate astfel pentru catildeptuşireacanalelorconductelor introducerea unei conducte noi icircn conducta veche conducta nouatildepreia sarcinile conductei vechi consolidarea conductei vechi realizarea de lucratilderi noi Inschema urmatildetoare se prezintatilde principalele metode şi tehnologii de reabilitareReparaţie capitalatilde reabilitare conducte-NO DIG (fatilderatilde decopertare)
- place pipe (CIPP) -pentru conducte instabile şi stabile din punct de vedere static - palled in place - inverted in place
- slipline- pentru conducte instabile şi stabile static- catildeptuşire interioaratilde (torcretare)
- cu mortar de ciment - cu polimeri
- close fit pipe - sublime -swagelining - rolldown -compact pipe
Inlocuire conducte vechi ndashNO DIG-cu icircndepatildertarea conductei vechi din sol
- conductatilde pilot ndashpilot l- pilot ll
- impactor- pipe ejection- pipe extraction- CLG
- cu distrugerea conductei vechi- pipe bursting (cu aer comprimat cu forţatilde de tragere cu acţionarehidraulicatilde pipe implosion)- pipe splitting ( pentru oţel fontatilde ductilatilde )
Reparaţie capitalatilde reabilitare - tranşeu deschisReparaţie localatilde - short liner pentru Dn = 100 divide 600 mm
- echipament robotizat pentru netezirea presarea mufelor şi cratildepatildeturilor din ţevi Dn
ge 150 mm + reabilitarea branşamentelor realizate cu coliere presate pe conductaprincipalatilde şi etanşare cu ratildeşini Dn ge 150 mm
- tehnica injectatilderii pentru sigilarea mufelor şi cratildepatildeturilor
3
- procedee de reparare prin sudare la conducte metalice ( icircncatildercare cu suduratilde peticesudate manşoare tip B
- procedee de reparare a conductelor metalice fatilderatilde sudare( cu manşon tip Aicircnvelişuri cu ratildeşinatilde)
- utilizarea icircnvelişurilor de consolidare metalice umplute cu materiale polimerice saucompozite
- repararea conductelor metalice cu icircnvelişuri din materiale polimerice saucompozite
-Criteriile al catilderui numatilder nu trebuie satilde fie mai mare de 10 pentru selecţia tehnologiilor dereabilitare sunt prezentate icircn tabelul 1Analizicircnd caracteristicile tehnice şi tehnologice ale tronsonului de conductatilde din schemaprezentatatilde mai sus se extrag variantele de reabilitare care se noteazatilde cu V1 V2ViDin tabelul 1 se aleg criteriile de evaluare
Criterii pentru selecţia tehnologiilor de reabilitare Tabelul 1NrcrtCj Denumirea criteriului UM Natura criteriuluiC1 Durata de viaţatilde a conductei reabilitate ani maximizantC2 Durata de execuţie ani minimizantC3 Perturbarea traficului sau a exploataţiei agricole minimizantC4 Perturbarea altor reţele minimizantC5 Afectarea mediului minimizant
C6 Preţul reabilitatilderii ron minimizantC7 Lungimea traseului m maximizantC8 Garanţia ani maximizantC9 Accesibilitatea ( satisfacerea necesitatildeţilor
locuitorilor a mediului de afaceri)lockm maximizant
Notatilde Natura criteriului poate fi schimbatatilde la cerinţele beneficiarului particularitatildeţile lucratilderiide reabilitare prevederile legislaţiei icircn vigoare factori sociali etc
Fiecatilderui criteriu de evaluare Cj i se stabileşte un coeficient de importanţatilde Kj pe oscaratilde de ierarhizare de la 1 la 3
- 1 ndash importanţatilde redusatilde- 2 ndash importanţatilde medie- 3 ndash importanţatilde maximatilde
Pentru stabilirea ponderii de importanţatilde al fiecatilderui criteriu selectat se utilizeazatilde coeficienţinumerici de importanţatilde utilizacircndu-se diferite scatilderi cu valori 1 divide 3 1 divide 5 1 divide 7 1 divide 10 1 divide100 Alegerea scatilderii se face icircn funcţie de precizia cu care se doreşte departajarea criteriilor deevaluare In tabelul 2 se prezintatilde cacircteva scale de evaluare ( clasificare)
Scale de clasificare cu diferite nivele Tabelul 2
Calificativ acordat Grad de satisfacere3 nivele 1 minim
2 parţial3 total
5 nivele 0 nesatisfatildecatildetor25 satisfatildecatildetor
4
5 mediocru75 bine10 foarte bine
7 nivele -3 influenţatilde negativatilde foarte mare-2 influenţatilde negativatilde mare-1 influenţatilde negativatilde0 nici o influenţatilde1 influenţatilde pozitivatilde2 influenţatilde pozitivatilde mare3 influenţatilde pozitivatilde foarte mare
10 nivele ndash transformareacalificativelor icircn note
Foarte bine Bine Mediocru Satisfatildecatildetor Nesatisfatildecatildetor
Criterii cu pondere ge 3 10 75 5 25 0Criterii cu pondere 2 8 65 5 35 2Criterii cu pondere 1 7 6 5 4 3
Eficienţa economicatilde a noilor tehnologii NO DIG apare numai peste o anumitatilde valoare alungimii de conductatilde reabilitatatilde
13 Metoda de evaluare globalatilde a performanţelorAceastatilde metodatilde este icircn prezent cea mai utilizatatilde de diverse firme instituţii pentru luareadeciziilor icircn domeniul reabilitatilderii sistemelor de conducte ( face parte din metoda icircnsumatilderiiponderilor) Paşii care trebuie urmaţi sunt
- stabilirea variantelor care urmeazatilde a fi analizate schema punct 12- stabilirea criteriilor de evaluare ndash tabelul 1- şi a coeficienţilor numerici de importanţatildetabelul 2- icircntocmirea matricei cu calificative şi transformarea calificativelor icircn notecare seicircnscriu icircn matricea notelor-- calcularea indicelui global de performanţatilde pentru fiecare variantatilde icircn parte cu relaţia
IG = jj
n
j
KN 1
(1)
unde Nj este nota atribuitatildeKj ndash coefientul de performanţatilde (numerici de importanţatilde) a criteriului de evaluaren ndash numatilderul de criterii de evaluare (maxim 10)-clasificarea variantelor analizate- varianta cu punctajul cel mai mare ocupatilde prima
poziţie
2 Principalele tehnologii de reabilitare modernizare conducte
21 Tehnologia cured in place pipe (CIPP)Tehnologia constatilde icircn introducerea unui tub linear flexibil (furtun) ales icircn funcţie de
aplicaţie (apatilde potabilatilde canalizare apatilde industrialatilde etc) impregnat cu o ratildeşinatilde termoreglabilatildeicircn conducta gazdatilde ce trebuie reabilitatatilde Tubul linear flexibil este confecţionat din poliesterlacircnatilde material fibros şi prevatildezut pe o faţatilde cu un film din polietilenatilde poliuretan PVC Ratildeşinatermoreglabilatilde este aleasatilde icircn funcţie de utilizare poliester la canalizatilderi sanitare vinilester laaplicaţii industriale unde se cere rezistenţatilde mare la coroziune şi presiune ratildeşinatilde epoxidicatilde laapatilde potabilatilde icircn domeniul industrial unde se cere rezistenţatilde mare la presiune şi temperaturatilde
5
ridicatatilde In figurile 1 şi 2 se prezintatilde schema de principiu a metodei CIPP antrenareafurtunului se face cu apatilde rece
1 2 3 4 5 6 7 8
Fig1 Introducere furtun flexibil icircn conducta veche 1- conductatilde veche (gazdatilde) 2- apatilde rece3- autospecialatilde 4- furtun nou 5- furtun pliat impregnat cu ratildeşinatilde 6 ndashechipament tip rastel7- catildemin de acces 8- hidrant
Intatilderirea furtunului cu apatilde caldatilde este prezentatatilde icircn figura 2Tratarea ratildeşinii cu careeste impregnat furtunul se poate face cu apatilde caldatilde abur cu latildempi cu raze ultravioleteLa tratarea cu apatilde caldatilde sau abur se urmatildereşte cu ajutorul unor senzori permanenttemperatura la fiecare capatildet al furtunului Ratildeşinile artificiale epoxy A2000B se folosescpentru catildeptuşeli impregnate la exteriorul furtunului PVC iar FluvPax TF4 se utilizeazatilde lamateriale neţesute la furtune PUExistatilde douatilde procedee de introducere a furtunului flexibil icircn conducta veche (gazdatilde) primulinverted in place la care furtunul este introdus cu ajutorul aerului comprimat (presiunea aer02divide04 bari) sau a apei al doilea procedeu pulled in place la care furtunul se trage icircnconducta veche cu troliu Procedeul CIPP se poate aplica pentru conducte instabile şi stabiledin punct de vedere static
Procedeul se aplicatilde la conducte cu Dn = 100 divide 1200 mm Lungimea tronsonuluireabilitat L le 600 mIndiferent de procedeu se va urmatilderi viteza cu care se deplaseazatilde furtunul icircn conducta veche(gazdatilde) 4 divide 7 mmin precum şi forţa de tragere a furtunului care nu trebuie sa depatildeşeascatildevaloarea prescrisatilde de producatildetor Se utilizeazatilde curent douatilde tipuri de furtune
- pe baza icircnvelişului extern PVC conducta este icircn linie dreaptatilde coturi la maximum450 Dn = 100 divide 400 mm dimensiunile nu se modificatilde icircn timpul procesului deinstalare
- pe baza icircnvelişului extern PU pentru ţevi drepte cu coturi la 900 extensibile se potutiliza şi la un alt diametru mai mare ca cel nominal de micşoreazatilde cu 4 datoritatildeextensiilor radiale icircn consecinţatilde lungimea de va matilderi cu 4
6
Forţa de tragere a furtunului datoritatilde frecatilderilor dintre conducta gazdatilde şi furtun se poatecalcula cu expresia
Ft = 12 (μmiddotpmiddotx) (2)unde Ft este forţa de tragere icircn N
μ = 01 divide 03 ndashcoeficient de frecare furtun conductatilde vechep ndash greutatea liniaratilde a furtunului icircn Nmx ndash lungimea furtunului icircn m
1 2 3 4 5Figura 2 Intatilderirea ratildeşinii cu apatilde caldatilde 1 catildemin de sosire 2- apatilde caldatilde 3- conductatilde nouatildeicircntatilderitatilde4-conductatilde apatilde caldatilde tur 5- conductatilde apatilde caldatilde retur
Dupatilde icircntatilderirea ratildeşinii conducta poate fi spatildelatatilde şi dezinfectatatilde Conductele de branşament seleagatilde la conducta reabilitatatilde cu ajutorul robotului echipat special cu freze şi camere videoUrmeazatilde inspecţia video pe icircntreg traseul reabilitat Garanţia acordatatilde 25 ani[14]
Tehnologia de execuţie are urmatildetoarele etape- colectarea datelor de spre diametrul nominal al conductei gazde debitul vehiculat
grosimea peretelui materialul din care este confecţionatatilde conducta schimbatilderile de diametrupe anumite tronsoane identificarea tuturor ramificaţiilor active şi inactive
- identificarea gurilor de acces sau executarea acestora- montarea echipamentului de tip rastel- redicţionarea curgerilor din conducta gazdatilde curatildeţirea conductei- instalarea furtunului impregnat cu ratildeşinatilde icircn conducta gazdatilde prin gurile de acces- uscarea materialului cu apatilde caldatilde abur sau latildempi cu raze ultraviolete- verificarea conductei noi- reconectarea conecţiilor laterale prin decuparea de guri de conectare laterale şi
sigilarea conecţiilor laterale abandonate22 Calculul de reabilitare a conductei reabilitate cu tehnologia CIPP
7
Conducta gazdatilde poate fi parţial deterioratatilde Pentru a se realiza stabilitatea staticatilde a noiiconducte reabilitate trebuie dimensionat furtunul icircn funcţie de solicitatilderile externe Calcululconstatilde icircn
- calculul la incovoiere- calculul la flambaj- calculul rezistenţei furtunului la obosealatilde (stres)- calculul la flambaj datorat icircncatildercatilderii rezultate din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde
221 Calculul la icircncovoiereCalculul de icircncovoiere constatilde fie icircn determinarea procentului de icircncovoiere
efectiv (γD) la o anumitatilde grosime a peretelui furtunului t fie a grosimii pereteluifurtunului t admiţacircnd un procent de icircncovoiere maxim de (γD) le 5 Procentul deicircncovoire se calculeazatilde cu relaţia
γD = K(LW + Ws ) 100 [ E 15( DR ndash 1)3 + 0061 Es] (3)
unde γ este icircncovoierea conductei reabilitate-γD le 5 - procentul de icircncovoiere- L = 125 coeficient de decalaj- K = 0083 constantatilde de stratificare- W ndash icircncatildercarea staticatilde icircn N- Ws ndash icircncatildercarea dinamicatilde icircn N- DR = D t ndashraportul conductei reabilitate- D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat) icircn m- t ndash grosimea furtunului icircn m- E ndashmodulul de elasticitate al solului icircn Nm2- Es- modul de reacţie al solului icircn Nm2
Incatildercarea staticatilde W rezultatatilde din greutatea solului se calculeazatilde cu relaţiaW = CmiddotωmiddotBd 144 (4)
Unde C ndashgrad de ovalizareω- densitatea solului icircn kgm3Bd- latildeţimea tranşeei icircn care a fost montatatilde conducta ga zdatilde ( de reabilitat) icircn m
Coeficientul C se determinatilde cu expresia
C =
ku
e d
S
B
Huk
2
1
2
(5)
unde ku este raportul icircntre icircncatildercarea orizontalatilde şi cea verticalatildeHs ndashadacircncimea de pozare a conductei icircn m
Calculul icircncatildercatilderii dinamice care acţioneazatilde asupra furtunului pleacatilde de la realitatea catilde asuprafurtunului pot acţiona icircncatildercatilderi dinamice concentrate WSC şi icircncatildercatilderi dinamice distribuiteWSD
WS= WSC + WSD (6)
WSC = 033middotCSCmiddotPmiddotFSC 12middotD (7)WSD = CSDmiddotpmiddotFSD 144 (8)
unde CSC ndash coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor concentrateP ndash icircncatildercatilderi concentrate icircn NFSC- factor de impact pentru icircncatildercatilderi concentrate
8
CSD- coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor distribuitep ndash suprafaţa pe care sunt aplicate icircncatildercatilderile distribuite m2FSD- factor de impact pentru icircncatildercatilderi distribuite
222Calculul la flambaj
Furtunul este solicitat exterior de icircncatildercatilderi dinamice concentrate şi distribuite plusicircncatildercarea rezultatatilde din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde Grosimea furtunului t se determinatilde curelaţia[9]
t = 0721 D
3
1
2
sSL
t
CEBRE
I
Nq
(9)
unde D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde icircn mN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
qt =N
1 2
1
332
D
IECcedilBR L
(10)
qt ndash presiunea exterioaratilde exercitatatilde asupra conductei icircn Nm2EL ndash modulul de elasticitate redus la icircncovoiere datoritatilde efectului de icircmbatildetracircnire icircn Nm2Rω= 1 ndash 033(HωHS) coeficientul lui Buoyancy pentru apatilde (valoare minimatilde 067)B - coeficient de elasticitate pentru furtunI = 250t - moment de inerţieC- coeficient de ovalizare a conductei respectiv al furtunului calculat cu relaţia
C =
3
2
1001
1001
q
q
(11)
q ndash gradul de ovalizare calculat cu expresia
q = 100 (m
m
D
DD max ) (12)
unde Dm Dmax sunt diametrul mediu respectiv diametrul maxim al conducteiCoeficientul de elasticitate pentru furtun se determinatilde cu expresia
B =sH
e650
41
1
(13)
Incatildercatilderile statice şi dinamice se determinatilde cu relaţiile (6) (7) (8)In cazul icircn care flambajul este datorat numai icircncatildercatilderilor rezultate din acţiunea pacircnzei
de apatilde freaticatilde grosimea furtunului t se calculeazatilde cu expresia
9
t =
1
1(
2 3
1
2
PN
CKE
DR
L
(14)
icircn care P ndash este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunK = 7 ndashfactor de amplificareEL ndash modulul de elasticitate la icircncovoiereν = 03 ndashcoeficientul lui Poisson pentru furtunC- coeficientul de ovalizareDR- raportul conductei reabilitateN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
223 Verificarea rezistenţei furtunului la stresLa o duratatilde de viaţatilde de 50 de ani furtunul este supus unor condiţii de stres (obosealatilde
icircmbatildetracircnire) Fiind confecţionat din mai multe materiale cu caracteristici tehnice diferitefurtunul trebuie verificat şi la stres Se poate utiliza relaţia
15100
q(1+
100
q)( 2)(
t
D- 05 ( 1+ )
100
q)(
t
D=
PN
S(15)
icircn care P este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunt ndash grosimea furtunuluiN = 15 divide 2 factor de siguranţatildeS ndash rezistenţa la icircncovoiere a furtunuluiD ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat)q ndash gradul de ovalizare
Valoarea cea mai mare a grosimii furtunului t ca rezultat al diferitelor calcule efectuatepentru fiecare tip de solicitare icircn parte este grosimea finalatilde a peretelui furtunului
23 Metode de catildeptuşire interioaratildeConductele ce trebuie reabilitate sunt catildeptuşite pe suprafaţa interioaratilde cu un strat
subţire de mortar de ciment special sau polimeri speciali De regulatilde grosimea stratului estemai micatilde de 10 mm In unele cazuri se pot depune mai multe straturi Captuşirea interioaratilde(catildematildeşuirea) trebuie satilde asigure protecţie anticorozivatilde umplerea fisurilor şi a gatildeurilorrigiditatea catildeptuşelii stabilitatea staticatilde a conductei In acelaşi timp se icircmbunatildetatildeţescproprietatildeţile hidraulice ale conductei suprafaţa rezultatatilde icircn urma depunerii are rugozitatea maimicatilde ca rugozitatea suprafeţei interioare a vechii conducte Inainte de a se aplica metoda decatildeptuşire interioaratilde conducta se curatildetatilde foarte bine asiguracircndu-se un suport bun pentrucatildeptuşeala aplicatatilde In figura 3 se prezintatilde procedeul de catildeptuşire prin centrifugarePentru protejarea anticorozivatilde a conductelor metalice se aplicatilde catildeptuşeli cu ratildeşini poliexidicatilde
poliuree şi poliuretanToate aceste materiale au şi o bunatilde rezistenţatilde la abraziune Rugozitatea
suprafeţei interioare a conductei este foarte micatilde
Procedeul se aplicatilde la conducte cu diametrul nominal Dn= 80 divide 3400 mm şi lungimi aletronsoanelor de conducte L le 400 m
10
1 2 3 4 5 6Fig3 Utilaj pentru catildeptuşire prin centrifugare 1-conductatilde veche curatildeţatatilde 2 - furtun pentrualimentare cu mortar 3- robot 4- cap de pulverizare prin centrifugare 5- sistem de gletuire6-strat de mortar depus
Debitul de apatilde transportat prin conductatilde Q icircnainte de reabilitare calculat cu relaţiaQ = Av (16)
unde - Q este debitul apei vehiculate prin conductatilde icircn m3s- v ndashviteza apei icircn secţiunea de calcul icircn ms- A ndasharia secţiunii transversale a conductei icircn m2
trebuie satilde fie cel puţin egal cu debitul de apatilde transportat prin conducta reabilitatatildeMicşoracircndu-se diametrul interior al conductei viteza apei creşte cresc şi pierderile de sarcinatildedatoritatilde creşterii vitezei apei Din acest motiv icircn cadrul procesului de catildematildeşuire (torcretare)se procedeazatilde la gletuirea stratului de mortar de ciment pentru ca rugozitatea stratului realizatsa fie mai micatilde ca cea dinaintea reabilitatilderii Produsul de cimentare este alcatildetuit din cimentcu proprietatildeţi speciale + nisip cu granulaţie micatilde + aditivi Mortarul preparat icircn malaxoarespeciale dupatilde reţete este transportat cu pompe prin furtun la robot
Reproiectarea constatilde icircn calculul pierderilor de sarcinatilde unitare distribuite icircnainteşi dupatilde reabilitarea conductei precum şi a stabilitatildeţii statice sub influenţa diferitelorsarcini exterioarePierderile de sarcinatilde unitare distribuite icircn funcţie de debitul de apatilde transportat se determinatilde curelaţia
hr = Md Q2 (17)unde hr sunt pierderile de sarcinatilde unitar distribuite icircn mbar m
Md ndash modulul de rezistenţa hidraulicatilde icircn s2 m5Modulul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde Md se calculeazatilde cu relaţia
Md = 00826middot(λd5) (18)unde λ este coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde [-]
d- diametrul interior al conductei icircn mIntre coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde λ şi coeficientul lui Chezy ndashC- existatilde
legatildeturaλ = 8middotg C2 (19)
unde C -este coeficientul lui Chezy icircn m05sg-acceleraţia gravitaţionalatilde icircn ms2
Coeficientul lui Chezy se determinatilde cu expresia
C = kmiddotRh16 (20)
unde k-coeficientul de rugozitate al materialului [-]
11
Raza hidraulicatilde a conductei cu secţiunea circularatilde se determinatilde cu expresia
Rh = d4 (21)unde d ndash diametrul interior al conductei icircn m
In cazul icircn care se urmatildereşte protecţia anticorozivatilde umplerea fisurilor rigiditatea catildeptuşelii
(aplicaţie semi-structuralatilde) materialul folosit la obţinerea stratului depus de o anumitatilde
grosime t trebuie satilde asigure rezistenţa la forfecare pentru a menţine continuitatea
longitudinalatilde a stratului icircn prezenţa mişcatilderilor de teren rezistenţatilde la icircncovoiere rezistenţatilde
pentru preluarea sarcinilor dinamice Trebuie satildepate puţuri de lansare (de plecare de sosire
intermediare) care reprezintatilde circa 6 din suprafaţa totalatilde a şanţului necesar pentru
realizarea cu tranşeu deschis a conductei
223 Tehnologia sliplineTehnologia constatilde icircn introducerea unui tub nou icircn tubul vechi curatildeţat De regulatilde se
instaleazatilde conducte noi din GRP din PEID icircn conducte vechi Metoda se aplicatilde la reabilitareaconductelor de apatilde potabilatilde canalizare menajeratilde şi industrialatilde gaze naturale Toate sarcinilesunt preluate de noua conductatilde Secţiunea transversalatilde a noii conducte este mai micatilde casecţiunea transversalatilde a vechii conducte dar diferenţa va fi compensatatilde de valoareacoeficientul de rugozitate foarte mic al suprafeţei interioare a noii conducte Spaţiul dintrevechea conductatilde şi noua conductatilde este umplut cu un material special de cimentare In figura4A se prezintatilde schema tehnologicatilde de montare a noii conducte din PEID icircmbinatatilde prin suduratildecap la cap icircn exteriorul conductei vechiIn figura 4B se prezintatilde schema tehnologicatilde pentrumontare conducte GRP
A B1 2 3 4 5 1 2 3
12
Fig4 A-Tehnologie slipline montare conductatilde PEID 1- conductatilde veche2 ndashcap de tragere3-material de umplere4- cacircrlig6- conductatilde nouatilde PEID B-montare conductatilde GRP 1- conductatildeveche 2-material de cimentare 3- conductatilde nouatilde
224 Tehnologia subline
In conducta veche inspectatatilde video şi ulterior curatildeţatatilde foarte bine se introduce oconductatilde de polietilenatilde PE 80 sau PE 100 avatildend SDR (raportul dintre Dn t ) icircntre 26 şi 80Conducta nouatilde se supune unui proces de deformare a secţiunii transversale pe toatatilde lungimeaconductei sub forma de U ( icircn domeniul de elasticitate al materialului) dupatilde care se leagatilde cubenzi de sprijin figura 5 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde de troliu cu un cablu forţa detragere fiind monitorizatatilde permanent Dupatilde introducerea noii conducte icircn vechea conductatilde seintroduce apatilde sub presiune icircn conductatilde benzile de sprijin se vor rupe şi conducta nouatilde vareveni la forma iniţialatilde datoritatilde memoriei termice Procedeul se aplicatilde pentru Dn = 75mmdivide 1600mm şi lungimea L = 600m
1 2 3 4
Figura 5 Tehnologia subline 1- conductatilde veche 2- conductatilde nouatilde 3 ndash bandatilde de sprijin4 ndash conductatilde nouatilde revenitatilde la forma circularatilde
225 Tehnologia compact pipe
Conducta nouatilde din PEXa ( polietilenatilde reticulatatilde cu memoria formei) este introdusatilde icircnconducta de reabilitat deformatatilde sub forma literei C Aceastatilde conductatilde este trasatilde icircn conductaveche cu ajutorul unui troliu puţurile de acces sunt fie catildeminele de vanatilde existente fie puţuri
13
noi In figura 6 se prezintatilde poziţia conductei noi icircn timpul procesului de reabilitare şi dupatildereabilitare Readucerea conductei noi la forma iniţialatilde se face prin icircncatildelzire cu abur
Diametrul conductelor de reabilitat Dn = 100 divide 500 mm lungimea maximatilde 700mConducta nouatilde se muleazatilde pe interiorul conductei vechi şi preia sarcinile acesteia
226 Tehnologia swagelining
Tehnologia swagelining utilizeazatilde ca şi conductatilde nouatilde polietilena standard catildereia i sereduce diametrul cu 5divide 15 - deformatatilde icircn domeniul elastic cu ajutorul unui echipamentcomplex de reducere a diametrului figura 7 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde cu troliu icircnconducta veche ce trebuie reabilitatatilde Dupatilde aşzarea pe poziţia finalatilde a conductei forţa detragere este redusatilde iar conducta nouatilde revine la diametrul iniţial datoritatilde fenomenului derevenire elasticatilde Conducta nouatilde se muleazatilde perfect pe suprafaţa interioaratilde a conductei dereabilitat suprafaţatilde ce trebuie satilde fie curatatilde In figura 8 se prezintatilde instalaţia pentru procedeulswagelining Diametrul conductelor ce pot fi reabilitate Dn= 65 divide 1000mm la o lungimede 1000 m
Forţa de tracţiune a troliului poate fi determinatatilde cu relaţia ( 2 )
1 2 3Fig6 Tehnologia compact pipe 1-conductatilde de reabilitat 2- conductatildenouatilde deformatatilde icircn C 3- conductatilde nouatilde readusatilde la forma iniţialatilde
14
1 2 3 4 5
Figura 7Reducere dimensiuni conductatilde 1-conductatilde veche2 ndash conductatilde nouatilde gacirctuitatilde3- filieratilde 4- conductatilde nouatilde5- cap de tragere
1 2 3 4 5 6 7 8 9Figura 8 Instalaţie pentru tehnologia swagelining 1-conductatilde nouatilde PE 2- rolatilde de ghidare 3-reductor 4- puţ de plecare 5- conductatilde veche 6- cap de tragere 7- cablu 8-puţ sosire 9-troliu
267 Tehnologia rolldown
Tehnologia se aplicatilde la sistemele de distribuţie apatilde cu diametre mari amplasate icircn zone cutrafic pietonal şi auto ridicat Se utilizeazatilde conducte din PE icircmbinate prin suduratilde cap la cap peşantier cu ajutorul unui dispozitiv special cu role perechi Acest dispozitiv reduce diametrulcu maxim 10 icircn domeniul elastic al materialului viteza de reducere fiind de 1divide 3mminutReaducerea la forma şi dimensiunea iniţialatilde se face prin icircncatildelzirea conductei cu aburProcedeul este unul structural se pot reabilita conducte instabil din punct de vederestatic In figura 9 se prezintatilde tehnologia rolldown Dimensiunile conductelor de reabilitatDn=150 divide1000 mm lungimea 600 divide800 m
15
1 2 3 4
Figura 9 Tehnologia rolldown 1-conductatilde de reabilitat2-role3- conductatilde nouatilde4- conductatilde nouatilde fixatatilde icircn conducta veche
Bibliografie1 Roman M şa- Analiza multicriterialatilde Manual 2012 Academia de studii economiceBucureşti2 Massimio Flori ndashGhid pentru analiza cost-beneficu a proiectelor de investiţii Fonduleuopean pentru dezvoltare regionalatilde fondul de coeziune şi ISPA Universitatea de studii dinMilano 19973xxx - Ghid naţional pentru analiza cost-beneficiu a proiectelor finanţate din instrumentelestructurale Ministerul Economiei şi finanţelor4 StoenescuAl şa- Culegere de probleme de mecanicatilde teoreticatilde Editura Didacticatilde şipedagogicatilde Bucureşti 19655 Tudor I şa ndash Protecţia anticorozivatilde şi reabilitatea conductelor şi rezervoarelor EdituraUPG Ploieşti 2007 ISBN ndash 978-973-719-154-06 UTCB-ICECOM Bucureşti ndash Ghid pentru reabilitatea conductelor pentru transportul apei(brutecurate uzate uzate epurate etc) Bucureşti 20137Alessandrescu A- Inginerie mecanicatilde a sistemelor de conducte Ghid de proiectare + CDEditura AGIR Bucureşti 2013 ISBN 978-973-720-489-98 Paraschiv D- Tehnologii de recondiţionare şi procesatilderi ale suprafeţelor metalice EdituraJunimea Iaşi 2005 ISBN 973-37-0539-x9Najafi M ndash Trenchless technologies Piping- Installation and Inspection SUA ASCE PressISBN -978-0-07-164088-62010
16
10 Trujillo ARGhaderi S- Analysis of the long ndashterm Effect of mentenance Strategies InPipelines Technology 2006 Conference Bochum200611 httpmasinisiutilajero12 wwwtpcomro13 wwwrehaucom14SREN 129502 Calculul de rezistenţatilde mecanicatilde al reţele lor icircngropate sub diverse condiţiide icircncatildercare15 wwwceindustrialcomro16 httpinstalatiiucoznetindexconducte0-1517 wwwmnsrocamasuire framehtml18 wwwreabilitare-conductero19wwwcrumanro20 wwwHobasro21wwwgrup4cjro
- Note de curs 1pdf
- Note de curs 2_3pdf
- Note de curs 4_5pdf
- Note de curs 6pdf
- Note de curs 7_8_9pdf
2
Pe baza cercetatilderilor experimentale a analizei datelor statistice referitoare la
funcţionarea instalaţiilor apariţia defectelor periodicitatea lor a fost construitatilde curba
privind gradul de defectare a unei instalaţii pe durata sa de viaţatilde (exploatare) T icircn
baza teoriei siguranţei icircn funcţionare figura 11
Fig 11
Gradul de defectare a unei instalaţii icircn funcţie de perioada de funcţionare T
In perioada 0 ndash Ti o instalaţie nouatilde sau dupatilde o reperaţie capitalatilde Rk perioadatilde
denumitatilde perioadatilde infantilatilde este caracterizatatilde prin defecţiuni iniţiale defecţiuni precoce care
de regulatilde sunt abateri de la cerinţele tehnologice corespunzatildetoare acestei perioade iniţiale de
funcţionare de proiectare de execuţie sau reparare Aceste defecte se eliminatilde prin icircncercatilderi
sau icircn conditiile de lucru In perioada (Ti ndash Tf ) instalaţia funcţioneazatilde normal perioada fiind
o perioadatilde de viaţatilde utilatilde In aceastatilde operioadatilde apar defecţiuni tehnice numite defecte
accidentale Pe durata (Tf ndash Ta) defecţiunile şi avariile apar ca urmare a uzurilor care au
depatildeşit anumite limite sau a icircmbatildetracircnirii materialelor din care sunt executate instalaţiile
Gradul de defectare creşte accentuat ceea ce duce icircn final la scoaterea instalaţiei din
exploatare deoarece cheltuielile cu reparaţiile cresc foarte mult
Pe durata normalatilde de funcţionare (T i ndash Tf) a unei instalaţii se efetueazatilde lucratilderi de icircntreţinere şi
reparaţii timpul mediu de bunatilde funcţionare Tmbf va fi raportul
Tmbf = T nd ( 11 )
Unde T ndash este durata de funcţionare (exploatare) icircn ore
nd ndash numatilderul defecţiunilor
3
Se consideratilde expresia F( t ) matildesura cantitativatilde a fiabilitatildeţii pe o duratatilde de funcţion are
prescrisatilde pentru un utilaj instalaţie piesatilde iar complementul satildeu sau pacircnatilde la fiabilitatea
de 100 notatatilde cu expresia K( t ) care reprezintatilde probabilitatea de nefiabilitate
nesiguranţatilde icircn funcţionare sau carenţa unei instalaţii de a nu realiz a condiţiile tehnice şi de
calitate stabilite Se poate scrie
F ( t ) + K(t ) =1 (12 )
Pentru T = 0 F(t) = 1 şi K(t) = 0 iar cacircnd trarr infin F(t) = 0 şi K( t) rarr 1 figura 1 2
Fig 12
Funcţia F( t ) a fiabilitatildeţii şi complementul acesteia K( t) icircn funcţie de durata de exploatare
Dacatilde o piesatilde din instalaţie se defecteazatilde la intervale strict aleatorii dar numatilderul defecţiunilor
este acelaşi pe perioade egale de funcţionare fiabilitatea piesei respective va fi data de o
funcţie exponenţialatilde de forma
F(t) = e-λt (13)
unde λ = (1Tmbf) ndash rata defectatilderilor care este un coeficient ce caracterizeazatilde intensitatea
defecţiunilor
t ndash perioada de utilizare arbitraratilde pentru care se cautatilde fiabilitatea F( t ) a piesei
respective
In acest caz fiabilitatea F (t) asiguratilde o intensitate de defectare constantatilde pe toatatilde perioada de
funcţionare t Unele calcule icircnlocuiesc pe λ cu 1m (λ = 1m) astfel catilde m reprezintatilde inversul
coeficientului ce caracterizeazatilde intensitatea defecţiunilor sau gradul de defectare şi care nu
este altceva decacirct timpul de bunatilde funcţionare
4
Consideracircnd λ constant gradul de defectare al pieselor se poate determina aplicacircnd metoda
icircnlocuirii imediate a pieselor defecte ND ceea ce icircnseamna catilde numatilderul pieselor rezistente
NR care vor rezista pe durata t este tot timpul egal cu numatilderul total al pieselor NT adicatilde
1NR = 1NT = constant Consideracircnd ND numarul de repere ce se vor defecta icircn perioada ∆t
funcţie liniara de timp λ devine
λ = (1NT)(ND∆t) (14)
Timpul mediu pentru intervenţia de icircntreţinere şi repataţii este
Tmi = Tmbf [1 ndash F (t)] (15
In funcţie de etapa ciclului de viaţatilde a unui produs sau sistem fiabilitatea icircmbracatilde urmatildetoarele
aspecte fiabilitatea precalculatatilde cacircnd se pleacatilde de la faza de proiectare fiabilitatea tehnicatilde
(nominalatilde) determinatatilde icircn urma icircncercatilderilor fiabilitatea icircn exploatare (operaţionalatilde)
determinatatilde icircn condiţiile reale de exploatare
Exemplul 1 O pompatilde centrifugatilde are 52 repere dintre care se defecteazatilde 3 repere icircntr-o
perioadatilde de exploatare ∆t de 200 ore Gradul de defectare al pieselor λ este
λ = (1NT)(ND∆t) = (152)(3200) = 0000288
Fiabilitatea potenţialatilde pentru 1500 ore de funcţionare va fi F p(t) = e-λt = e-0002881500 asymp065
Timpul mediu pentru intervenţia de icircntreţinere şi reparaţie este Tmi = 1500 [1 ndash 065] =525
ore Pompa va funcţiona 525 ore dupatilde care se va repara
Intensitatea reparaţiilor μ= 1Tmr unde Tmr = ( tr1 + tr2 + tr3 + tri) (n ndash 1) (16)
iar tr1 tr2 sunt timpii de reparare propriu zisatilde şi n numatilderul de reparaţii intr-o perioadatilde
delimitatatilde
Fiabilitatea unei instalaţii conducte depinde de elementele sale constitutive Dacatilde sistemul
este legat icircn serie fiabilitatea totalatilde Fs (t) este produsul fiabilitatildeţilor parţiale Fs (t) = F1(t) F2(t)
F3(t) hellipFn(t)
La sisteme cu elemente dispuse icircn paralel astfel ca dacatilde un element ratildemacircne icircn funcţiune
sistemul satilde poatatilde funcţiona ndashpompe de rezervatilde la centrale termice douatilde supape de siguranţatilde
pe un cazan sau recipient sub presiune- se determina nefiabilitatea sau carenţa sistemului Kp
(t) = K1(t)K2(t)hellip Kn(t) Rezultatilde catilde Fp(t)gt Fs(t) iar cacircnd ratildemacircne un singur sistem icircn
funcţiune se revine la sistemul icircn serie
Redondanţa icircnseamnatilde catilde icircn sistem existatilde componente icircn rezervatilde care intervin pentru
icircndeplinirea unei misiuni icircn cazul defectatilderii componentei icircn funcţiune
5
In concluzie o instalatie este fiabilatilde dacatilde se icircncadreazatilde icircn cerinţele impuse de condiţiile
tehnice şi sunt realizaţi indicatorii tehnologici (debit vehiculat presiune nominalatilde
temperaturatilde maximatilde admisibilatilde randament etc) pe o perioadatilde determinatatilde de timp
22 Reparareareabilitarea instalaţiilor
221 Uzura fizicatilde şi uzura moralatilde a instalaţiilor
Reparaţia reprezintatilde procesul tehnologic de icircnlatildeturare a efectelor negative ale uzurii sau
a accidentatilderii astfel icircncacirct instalaţia conducta piesa satilde fie readusatilde icircn stare normalatilde de
funcţionare
Necesitatea reparaţiei rezultatilde ca urmare a uzatilderii pieselor instalaţiei datoritatilde icircn principal
durabilitatildeţii diferite care variazatilde icircn limite largi datoritatilde condiţiilor specifice de funcţionare a
particularitatildeţilor constructive şi tehnologice
Uzura fizicatilde a instalaţiilor reprezintatilde pierderea capacitatildeţii de funcţionare ca urmare a
reducerii din materialul piesei prin uzuratilde a rupturilor şi altor defecţiuni care modificatilde
proprietatildeţile fizico-mecanice ale pieselor componente icircn funcţie de care icircntreaga instalaţie nu
mai poate satisface cerintele impuse de randamentul şi siguranţa icircn funcţionarea stabilitatilde
Uzura fizicatilde apare icircn decursul exploatatilderii ca urmare a icircncatildercatilderii şi condiţiilor de lucru ale
diverselor componente ale instalaţiei a coroziunii a icircmbatildetracircnirii materialelor redistribuirii
tensiunilor interne şi exterioare etc
Gradul de uzuratilde fizicatilde a unei piese sau instalatii Uf se determinatilde cu expresiile
Uf = CR1Cf1 (17)
Uf = CR1Cfo (18)
Unde CR1 este costul reparaţiei piesei sau instalaţiei icircn momentul determinatilderii uzurii
Cf1-costul de fabricaţie (de reproducere) a piesei sau instalaţiei icircn acelasi moment
Cfo-costul iniţial al piesei sau instalaţiei la data fabricatilderii ei
Uzura fizicatilde a icircntregii instalaţii depinde de durata de serviciu a pieselor cu durabilitatea cea
mai micatilde Procesul de uzare icircnseamnatilde modificarea nedoritatilde a dimensiunilor pieselor datoritatilde
pierderii continue şi progresive de material modificarea calitatildeţii suprafeţelor a poziţiei şi
formei lor geometrice Pe suprafeţele de lucru apar zgacircricirceturi rizuri formele cilindrice devin
ovale sau conice se produc icircncovoieri ale ţevilor sau ratildesuciri
6
Sunt acceptate patru tipuri de uzuri fundamentale
-uzura de aderenţatilde (adeziune) este provocatatilde de sudarea şi de ruperea punţilor de
suduratilde icircntre microzone de contact icircntre douatilde suprafeţe cu sau fatilderatilde lubrefiant şi se
caracterizeazatilde printr-un coeficient de frecare ridicat şi o valoare mare a intensitatildeţii uzatilderii
-uzura de abraziune este provocatatilde de prezenţa unor particule dure (nisip pietris
metal etc) icircntre suprafeţele de contact a douatilde corpuri sau un corp solid şi un fluid
-uzura de obosealatilde se produce icircn urma unor solicitatilderi ciclice ale suprafeţelor icircn
contact urmate de deformaţii plastice icircn reţeaua atomicatilde a statului superficial sub formatilde de
ciupituri fisuri exfolieri iar in final se produce ruperea piesei
-uzura de coroziune constituie deteriorarea suprafeţei de frecare şi deci pierderea de
material datoritatilde acţiunii simultane sau successive a factorilor chimici agresivi din
componenţa mediului respectiv (apatilde uzatatilde menajeratilde industrialatilde etc) şi a solicitatilderilor
mecanice Coroziunea chimicatilde poate evolua sub douatilde forme fig13
- coroziune chimicatilde propriu zisatilde icircn situaţia icircn care agentul chimic poate fi gazos
O2 sau lichid
- coroziune electrochimicatilde care presupune existenţa unor perechi de metale anumite
şi icircnchiderea circuitului electric prin electrolit
Se mai icircntacirclnesc şi alte forme de uzuratilde
- Uzura de impact care apare datoritatilde impactului icircntre un corp solid şi alt corp solid cacircnd se
formeazatilde pe suprafaţa de lovire mici cratere care au dimensiuni foarte variate
- Uzura de cavitaţie caracterizatatilde prin ciupituri şi eroziuni adicircnci ale suprafeţelor la viteze
mari icircn prezenţa unui lichid- apare la pompe
- Uzura datoritatilde eroziunii electrice apare la suprafeţele icircntre care sunt descatildercatilderi electrice
- Zgacircrierea este o formatilde de uzuratilde de abraziune mai intensatilde microaşchiere icircn direcţia
mişcatilderii datoritatilde asperitatildeţilor sau a unor particule dure
- Brinelarea este imprimarea sfericatilde a corpurilor de rulare ale rulmenţilor sub acţiunea unor
mari sarcini concentrate produse icircn perioada de repaos
7
Fig13 Defecte ale conductelor
Defecte accidentale apatilderute la conducte pot fi fisurarea lovirea şi spargerea
conductei fig13 Aceste defecte pot fi de diferite lungimi şi suprafeţe
Uzura moralatilde reprezintatilde micşorarea valorii instalaţiilor datoritatilde progresului tehnic prin
apariţia de instalaţii noi mai productive paralel cu scatildederea costului reproducerii lor faţatilde d e
instalaţiile mai vechi Acest lucru duce la micşorarea valorii instalaţiilor fabricate anterior
care se gatildesesc icircn exploatare Se deosebesc douatilde forme ale uzurii morale
- uzura moralatilde de primul gen reprezintatilde deprecierea instalaţiilor existente pe matildesuratilde ce
instalaţiile de aceeaşi construcţie icircncep satilde fie fabricate mai ieftin
- uzura moralatilde de genul al doilea reprezintatilde deprecierea instalaţiilor existente ca urmare a
apariţiei unor noi tipuri de instalaţii mai perfecţionate
Uzura moralatilde Um se poate determina cu relaţia
Um = 1- (Cf1Cfo)(CicirclCicirco)(qoq1) ndash ( CRo - CR1)Cfo (19)
unde Cfl Cfo sunt valoarea unei noi instalaţii rerspectiv valoarea vechi instalatii
-Cicircl Cicirco reprezintatilde cheltuieli de icircntreţinere icircn exploatarea pe unitatea de producţie la tipul
vechi de instalatie respectiv la tipul nou de instalaţie
-qo ql reprezintatilde productivitatea instalatiilor de aceeaşi categorie de tip vechi respectiv de tip
nou
Uzura totalatilde Ut poate fi exprimatatilde cu relaţia
Ut = 1- (1- Uf)(1 ndash Um) (110)
unde ultimii doi termeni reprezintatilde valoarea remanentatilde a instalaţiei din valoarea iniţialatilde ca
urmare a uzurii fizice şi uzurii morale
222 Limite admisibile ale uzurilor şi defectatilderii instalaţiilor
Caracteristicile de bazatilde ale unei piese din componenţa unei instalaţii ndash dimensiuni precizie de
formatilde şi de poziţie calitatea suprafeţelor- pot fi normale admisibile sau limitatilde
- caracteristicile normale ale unei piese sunt acelea care se icircncadreazatilde icircn condiţiile
tehnice prescrise pe desenul de execuţie
8
- caracteristicile admisibile sunt acelea prin care piesa unei instalaţii poate fi repusatilde
icircn instalaţie fatilderatilde nici o recondiţionare urmacircnd a funcţiona satisfatildecatildetor pacircnatilde la o
nouatilde reparaţie
- caracteristica limitatilde numitatilde şi uzuratilde maximatilde admisatilde piesa nu mai corespunde
bunei funcţionatilderi icircn instalaţie
Pe matildesuratilde ce trece timpul un numatilder tot mai mare de piese din instalaţie ajung la limita de
uzuratilde urmacircnd a fi icircnlocuite sau recondiţionate reparaţiile devenind tot mai complexe şi
costisitoare Din acest motiv se utilizeazatilde criterii de stabilire a limitelor de uzuratilde Limitele de
uzuratilde se apreciazatilde icircn baza a patru criterii
Criteriul tehnic permite stabilirea limitelor de uzuratilde din considerente de rezistenţatilde din
icircncatildercarea care solicitatilde piesa din condiţiile frecatilderii la care este supusatilde piesa a solicitatilderilor
termice etc Criteriul tehnic este caracteristic pieselor şi icircmbinatilderilor a catilderor folosire peste
limita maxima de uzuratilde conduce la apariţia uzurilor de avarie a zgomote lor batildetatildeilor a
scurgerilor de fluid etc In figura 14 sunt prezentate curbele de variaţie a uzurii pentru
piesele unei icircmbinatilderi arbore-alezaj Jocul maxim limitatilde a icircmbinatilderii Jmax este
Jmax = ji + U1 max + U2max (111)
unde ji U1max U2max sunt jocul iniţial de montaj al icircmbinatilderii uzura limitatilde a arborelui
uzura limitatilde a alezajului icircn μm
Fig 14
Variaţia uzurii la douatilde piese dintr-o icircmbinare cu duratatilde de funcţionare egalatilde
Criteriul funcţional (tehnologic) se aplicatilde pieselor icircmbinatilderilor conductelor etc care dupatilde o
anumitatilde perioadatilde de funcţionare cu toate catilde ritmul de uzuratilde este constant sau chiar se
micşoreazatilde nu mai realizeazatilde indicii funcţionali impuşi prin documentaţia tehnicatilde a
instalaţiei
9
Criteriul recondiţionabilitatildeţii se aplicatilde acolo unde nu se poate aplica criteriul tehnic şi
criteriul tehnologic Unele piese din instalaţie se pot utiliza pacircnatilde la un anumit grad de uzuratilde a
catilderui intensitate se menţine constantatilde fatilderatilde a apatilderea uzura de avarie dar icircnratildeutatildeţirea indicilor
calitativi se produce icircntr-un stadiu atacirct de avansat icircncacirct piesele nu mai pot fi recondiţionate
impunacircndu-se icircnlocuirea lor
Criteriul economic vine satilde completeze celelalte criterii Se consideratilde ca uzuratilde limitatilde a
instalaţiei momentul icircn care cheltuielile de icircntreţinere şi reparaţii cresc peste anumite valori
iar pierderile tehnologice depatildeşesc limita admisibilatilde Exemplu la reţelele de apatilde potabilatilde
lucratilderile de reparaţii capitalereabilitare se fac cacircnd pierderea generalatilde de apatilde depatildeşeşte 20
din cantitatea totalatilde vehiculatatilde Reparaţiile accidentale se executatilde cacircnd apar pierderi evidente
de apatilde presiunea apei icircn sistem este redusatilde conductele sunt fisurate sau sparte
223 Sisteme de reparaţii
Sistemul organizatoric de icircntreţineri tehnice revizii si reparaţii trebuie satilde asigure
- uzuri catildet mai mici şi durabilitatildeţi cacirct mai apropiate ale pieselor componente
- satilde excluda posibilitatea ca din cauza uzurii instalaţia satilde fie scoasatilde din exploatare
icircn mod neprevatildezut
- posibilitatea de planificare a termenelor de intrare icircn reparaţie a necesarului de
piese de schimb şi a manoperei lucratilderilor de reparaţii
- reducerea la minim a timpului de imobilizare icircn reparaţii
Reparaţiile se executatilde icircn urmatildetoarele sisteme
- sistemul de reparaţii dupatilde necesitate
- sistemul de reparaţii la termene fixe
- sistemul de reparaţii dupatilde controlul statilderii tehnice a instalaţiei
- sistemul preventiv de reparaţii periodice planificate
Sistemul de reparaţii dupatilde necesitate se caracterizeazatilde prin aceea catilde instalaţiile se reparatilde
atunci cacircnd datoritatilde statilderii tehnice nu mai pot fi menţinute icircn exploatare sau se defecteazatilde
Este cel mai simplu sistem icircnsatilde nu se pot planifica lucratilderile şi nici volumul de muncatilde
necesar iar ieşirea bruscatilde din exploatare creazatilde grave probleme beneficiarilor
Sistemul de reparaţii la termene fixe impune retragerea din exploatare a instalaţiei la
termene fixe stabilite dinainte indiferent de starea tehnicatilde a instalaţiei Se pot planifica
piesele de schimb costurile reparaţiei volumul de muncatilde dar apare incovenientul catilde din
cauza gradului de uzuratilde diferit la piese apar cheltuieli inutile la lucratilderile de reparaţii
Sistemul de reparaţii dupatilde controlul statilderii tehnice a utilajelor constatilde icircn planificarea
reviziei tehnice a instalaţiilor şi stabilirea statilderii tehnice icircn urma reviziei Dacatilde se constatatilde catilde
10
instalaţia nu va putea funcţiona pacircnatilde la revizia urmatildetoare planificatatilde se executatilde reparaţia
Volumul pieselor de schimb a metodei de reparaţie volumul manoperei se stabileşte odatatilde cu
efectuarea reviziei tehnice Avantajul metodei constatilde icircn simplitatea ei şi icircn evitarea ieşirii din
funcţiune a instalaţiei Dezavantajul principal constatilde icircn faptul catilde planificarea reparaţiei nu se
poate face pe o perioada lungatilde de timp
Sistemul preventiv de reparaţii periodice planificate asiguratilde planificarea icircntreţinerilor
tehnice reviziilor şi reparaţiilor pe bazatilde de normative durata de funcţionare icircntre
intervenţiile tehnice se exprimatilde icircn ore de funcţionare debit de lichid pompat etc Necesitatea
reparaţiei este determinatatilde pe considerentul catilde piesa consideratatilde a ajuns la limita de uzuratilde
admisibilatilde Sistemul prezintatilde avantajul catilde se evitatilde ieşirea neprevatildezutatilde a instalaţiilor din
exploatare se pot organiza pregatildeti şi planifica lucratilderile de reparaţii Sistemul are prevatildezute
icircntreţineri tehnice I revizii tehnice RT reparaţii curente Rc şi reparaţii capitale Rk
Procedura de lucru pentru repararea conductelor de apatilde canalizare gaz metan este icircnconcordanţatilde cu tipul de material al conductei tehnica de lucru propusatilde ( cu decopertare fatilderatildedecopertare) timpul maxim disponibil pentru lucrare utilaje ce pot fi aduse pe amplasamentexistenţa unui permis de construcţie conform Legii 501991
Lucratilderile de reparaţii se icircncheie cu raport asupra operaţiei efectuate care intratilde icircndocumentaţia catilderţii de construcţie la capitolul reţea aducţiune efectuarea unui calcul de costal lucratilderii care se ataşeazatilde unei fişe ce va icircnsoţi tronsonul reparat de reţea Dacatilde icircn timp sumacosturilor de reparare este mai mare decacirct costul unei conducte noi se poate decidereabilitarea tronsonului respectiv Trebuie realizatatilde o bazatilde de date pe domenii constructivetehnologice cost reparaţii indicatori de performanţatilde ( reţea de apatilde -pierderea de apatilde icircn reţea consum de energie electricatilde kWhm3 lungime specificatilde mloc consum specific de apatilde lomzi retea canalizare-lungimea specificatilde de reţea mloc consum specific de energie kWhm3timpul mediu de remediere defecţiuni icircn ore etc)Caracteristicile constructive ale unei conducte sunt materialul conductei diametrul
nominal grosime perete adacircncimea de pozare anul realizatilderii poziţia şi matilderimea
branşamentelor hidranţilor vanelor reparaţii efective
Caracteristicile tehnologice sunt presiunea de lucru presiunea maximatilde icircn sistem presiuneade icircncercare viteza apei secţiunea de control a calitatildeţii apei etcRetehnologizarea se realizeazatilde dupatilde un proiect şi se consideratilde suma unor reabilitatilderisuccesive sau simultane integrate unui concept nou de executare şi a unor lucratilderi a catilderorexploatare şi conducere satilde fie optimizate prin informatizare Retehnologizarea poate fiparţialatilde sau integralatilde şi trebuie realizatatilde astfel ca instalaţia satilde poatatilde fi exploatatatilde pe o duratatildede 50 -100 de aniCheltuielire efectuate cu reparaţiile se evidenţiazatilde astfel
- reparat conducte ndash leim- reparaţii catildemine ndash lei buc- inspecţii reţea ndash leikm
Sumele cheltuite se pot exprima şi icircn moneda euroBibliografie
11
1 Robescu Dşa- Fiabilitatea proceselor instalaţiilor şi echipamentelor de tratare şi epurare
a apelor Editura Tehnicatilde 2002 Bucureşti ISBN 973-31-2152-5
2 Serbu T ndash Fiabilitatea şi riscul instalaţiilor Elemente de calcul şi teorie Editura
Matrixrom Bucureşti 2005
3 IonuţV - Tehnologia reparatilderii maşinilor Atelierul de multiplicare al Institutului Politehnic
din Cluj-Napoca 1976
4 Normativ pentru exploatarea şi reabilitarea conductelor pentru transportul apei NE 035-06
5 PFEIFFER- Reabilitarea ţevilor sub presiune şi a reţelelor de canalizare6 wwwsteinde- Reabilitarea conductelor de canalizare
1
Curs 2-3 Diagnosticarea conductelor din sistemele de canalizare
1 Introducere
Prin diagnosticare se urmatildereşte stabilirea statilderii tehnice la un moment dat a conductelor ce
intratilde icircn componenţa sistemelor de canalizare efectuatatilde cu scopul de a stabili ordinea de
curatildetare repararereabilitare a diverselor tronsoane ale sistemului Diagnosticarea se poate
face icircnainte de introducerea icircn reparaţie accidentalatilde sau planificatatilde a conductei icircn timpul
operaţiei de reparare şi la terminarea reparaţiei
In funcţie de diametrul nominal al conductei avem
- diagnosticare vizualatilde realizatatilde de regulatilde cu oglindatilde pentru ghidarea luminii
solare icircn conducta ce trebuie inspectatatilde cu diametre nominale maxime de 300 mm persoana
aflatatilde icircn catildeminul de vizitare trebuie satilde poarte echipament de protecţie
- diagnosticare imagisticatilde realizatatilde cu camere video amplasate pe roboţi şi
transmiterea imaginilor la postul de control pentru vizualizare icircnregistrare analizatilde figura
1AB
A B
Figura 1Diagnosticare imagisticatilde cu camera video A- manevrare manualatilde B- cu roboţi
Instalaţia se compune din monitor video dispozitiv de icircnregistrare video calculator sursatilde de
energie electricatilde robot pe role sau pe şenile Ghidarea robotului se face din autovehiculul tip
utilitar fig2D
2
A
B
C
D
Fig 2 Tipuri de roboţi şi autovehicul tip utilitar ABC- roboţi pe roţi şenile D- autovehicul
tip utilitar dotat pentru inspecţii
Localizarea zonei defecte se realizeazatilde icircn raport cu un reper fix- catildemin de vizitare-
matildesuracircndu-se lungimea cablului desfatildeşurat icircntre camera video şi catildeminul de vizitare
In acelaşi timp se poate determina panta pentru conducta de canalizare datoritatilde existenţei
unor traductori de icircnclinare pe robot Sistemul actual de diagnosticare este un sistem modular
deoarece se pot alcatildetui diferite configuraţii icircn funcţie de cerinţele clienţilor In prezent roboţii
de inspecţie video icircnglobeaza calitatea digitalatilde video laserul sonarul detecţie gaze
poziţionare GPS Rezultatul final al unei inspecţii video se transmite beneficiarului sub formatilde
3
de raport de inspecţie cu text şi fotografii dupatilde ROMANIAN STANDARD bazatilde de date
suport video Se precizeazatilde indicatorul numatilder de defecte km conductatilde exemplu-
conductatilde PVC 17 defecte km conductatilde beton 29 defecte km Roboţii pot fi configuraţi
pentru urmatildetoarele diametre ale conductelor
- diametre mici 30 - 250 mm
- diametre medii 250 ndash 600 mm
- diametre mari 600 - 3000 mm
Raportul final conţinedata şi ora inspecţiei denumirea locaţiei starea generalatilde a conductei
lungimea tronsoanelor inspectate poziţionarea şi localizarea defectelor icircnclinaţia şi panta
conductelor icircmbinatilderi defecte alte defecte Pentru diametre de 150 ndash 2000 mm se utilizeazatilde
roboţi CCTV cu tracţiune 4 x 4 prevatildezut cu senzori de icircnclinare lumini auxiliare leduri
cameratilde video presurizatatilde roţatie cap video la 360o icircnclinometru la 125 - 0 ndash 125
traductor de temperaturatilde 0 ndash 1000 C traductor laser Soft inspecţie Win Can 8
2 Factorii care conduc la scatildederea etanşeitatildeţii conductelor de canalizare
Etanşeitatea conductelor de canalizare reprezintatilde elementul cheie de bunatilde funcţionare un timp
icircndelungat O etanşare necorespunzatildetoare la conducta de canalizare permite infiltrarea apei
din mediul ambiant şi exfiltrarea icircn exterior a apei uzate Factorii care duc la scatildederea
etanşeitatildeţii conductelor sunt prezentaţi icircn continuare
- Factori fizici care provoacatilde deteriorarea conductei prin uzare şi eroziune
Particulele desprinde din peretele conductei la care se adaugatilde alte particule
solide vehiculate cu apa uzatatilde impreunatilde cu gratildesimile din apatilde provoacatilde
depuneri care micşoreazatilde diametrul interior al conductei Conductele pot fi
rupte sau fisurate datoritatilde greutatildeţii unor vehicule grele care traverseazatilde
conducta alunecatilderi de teren cutremure
- Factori chimici care distrug peretele conductei prin coroziune icircn urma unor
reacţii chimice Dioxidul de carbon este factorul principal care provoacatilde
procesul de corodare la conductele de oţel Conductele de beton se degradeazatilde
datoritatilde agresiunii satilderurilor de clor sulf NaCl2 CaCl2
- Factorii biologici ca bacterii ciuperci copaci care penetreazatilde icircn timp cu
ratildedatildecinile peretele conductei de canalizare
- Factori antropici ca deversarea de catildetre anumite persoane icircn sistemul de
canalizare de substanţe chimice gunoi menajer ulei mineral şi vegetal
motorinatilde unsoare consistentatilde care provoacatilde degradarea peretelui conductei
3 Clasificarea sistemelor de diagnosticare
4
In tabelul 1 se prezintatilde cele mai utilizate sisteme de diagnosticare a statilderii conductelor
Tabelul 1
Dupatilde felul imaginilor captate avem imagini alb-negru sau color Dupatilde modul de deplasare a
camerei video avem camere video deplasate manual camere video deplasate cu roboţi pe roţi
camere video deplasate cu roboţi pe şenile Fig3
5
Fig 3 Inspecţie cu robot pe roţi
1
2 3 4 5
Fig 4 Inspecţia cu robot pe şenile 1-autoutilitaratilde 2- conductatilde 3 ndashcatildemin 4 ndashrobot 5-
depunere
4 Tipuri de defecţiuni depistate icircn conductele de canalizare
Principalele defecţiuni ce apar la conductele de canalizare sunt prezentate icircn
continuare Aceste defecţiuni sunt diferite ca numatilder icircn funcţie de materialul conductei
41 Depozite de sedimente şi depuneri grele natildemol depuneri calcaroase gratildesimi rezultate
icircn urma spatildelatilderii stradale icircn care existatilde circa 30-35 nisip şi pietriş precum şi a
impuritatildeţilor şi substanţelor aflate icircn apa uzatatilde
42 Fisuri spatilderturi şi surpatilderi ale peretelui conductei Cele mai multe sunt la conductele
din beton urmate de conductele din PVC GRP si azbociment Fisurile pot fi pe creasta
conductei icircn partea laterala pe toate direcţiile Se icircntacirclnesc conducte sparte şi rupte icircn zona
de mufare Figura 5
6
A B
C
D
Fig 5Defecte A- fisuratilde B- gauratilde C- fisuri D- scurgeri latildengatilde racord
43 Deformatilderi de secţiune respectiv ovalizatilderi- apar icircn special la conductele din PVC cu DN
250 ndash 400 mm mai puţin la cele de beton
44 Imbinatilderi realizate incorect apar mai des la conducte din PVC mai puţine la conductele
din beton exemplu - 6 cazuri la conducte PVC cu DN 250- 600 mm 1 caz la conducte din
beton DN 300 ndash 500 mm
45 Deplasatilderi ale conductei generate de tasarea solului tasare datoratatilde insuficienţei
compactatilderii iniţiale nerespectarea condiţiilor de pozare privind patul de pozare Fenomenul
apare la conductele din beton mai puţin la cele din PVC cu DN 200 ndash 1000 mm
46 Racorduri laterale incorect executate cu ocazia racordatilderii de noi utilizatori şi la
realizarea de catildemine de racort cu aria mai mare de 012 m2
7
47 Patildetrunderi ale ratildedatildecinilor de copaci icircn conducte se face lent icircn timp şi se ajunge
dupatilde ani de zile la spargerea tubului din beton Evitarea se realizeazatilde prin patildestrarea distanţei
normate a traseului conductei faţatilde de copaci
48 Apatilde stagnantatilde pe conducte apare din douatilde motive primul cacircnd s-a executat lucrarea
iniţialatilde cu contrapantatilde la execuţie şi montaj iar a l doilea apariţia de praguri de aluviuni Apar
multe la conducte PVC exemplu 10 evenimente la conducta de PVC cu DN 250-600 mm 1
eveniment la conducta din beton cu DN 300-600 mm Procentul de ocupare a secţiunii
transversale cu apatilde stagnantatilde este de 5-10 icircn unele cazuri se ajunge la 50
49 Alte defecţiuni Se icircntacirclnesc tot felul de gunoaie şi PET-uri icircn conducte şi catildemine
catildemine fatilderatilde scatilderi capace sudate lemne la gura tubului radier catildemin incorect executat
5 Spatildelarea şi curatildeţarea conductelor
Cu ocazia inspecţiei conductelor ar trebui satilde se spele şi cureţe conductele icircnainte de a
introduce robotul icircn conductatilde pentru a nu influenţa deplasarea acestuia Spatildelarea se face cu
scopul de a elimina eventuale obstacole (depuneri icircntatilderite ratildedatildecini pietre noroi etc) care ar
icircmpiedica robotul satilde se deplaseze prin conductatilde Inainte de inspecţia video se utilizeazatilde
capete speciale de de curatildeţare acţinate hidraulic cu presiuni ale apei de 60 ndash 80 bari jeturile
de apatilde sunt dirijate icircn spate şi spalatilde conducta La presiuni mai mari de 80 bari se activeazatilde şi
circuitul duzei din faţatilde Curatildeţarea conductelor se poate realiza cu urmatildetoarele procedee
- curatildeţare prin introducerea unui amestec de aer ndash apatilde sub presiune cu viteza de 25
ms se eliminatilde oxizii de Fe mangan precum şi noroi nisip sedimente
- sistem Compri Tube Clean care utilizeazatilde un proiectil din poliuretan propulsat icircn
conducte cu diametrul mai mic de 150 mm de un jet de aer comprimat cu viteza de
15 ms
- metoda CAPSULA POLY- PING de curatildeţirea conductelor cu DN = 10- 2000 mm
cu ajutorul unei capsule cu diametrul mai mare cu 5 decacirct diametrul interior al
conductei capsula se deplaseazatilde prin conductatilde datoritatilde presiunii de 05 ndash 6 bari
- periaj mecanic şi sablare cu apatilde
- spatildelare cu jet de apatilde- de icircnaltatilde presiunecu debit de 300 lminut presiune ˂ 240
bari - spatildelare la presiune foarte icircnaltatilde debit apatilde 90 lminut presiune apatilde˂ 1200
bari - spatildelare cu solvent pentru icircndepatildertarea depunerilor de piatratilde
- tehnologia HI-JET care asiguratilde curatildeţarea conductelor şi uscarea
8
- metode combinate maşini de curatildeţat cu jet de apatilde freze lanţuri capete rotative
tatildeietoare
- dispozitiv mecanic amfibiu tip Molch format din douatilde capete unul prevatildezut cu
ghiare de oţel unul cu patilderţi flexibile din cauciuc pentru finisare
In fig 6 se prezintatilde cacircteva tipuri de (duze) capete de spatildelare icircn fig7 curatildeţarea mecanicatilde iar
icircn fig8 curatildeţarea cu capsule flexibile In funcţie de diametrul nominal al conductei şi de tipul
de depuneri se alege capul de curatildeţare Acesta nu trebuie satilde provoace degradarea conductei
supuse operaţiei de curatildeţare
AB
C
Fig6Tipuri de capete de spatildelare-curatildeţareAB ndashcapete curatildeţare standard cu jetunghiular DN 40-150 mm C-D- tatildeietor deratildedatildecini pentru DN=100-250 mm
D
9
1 2 3 4 5 6
Fig7 Curatildeţare mecanicatilde1-conductatilde cu depuneri 2- dispozitiv mecanic de curatildeţare 3 ndashcablu
4 ndashgroapatilde de poziţie 5 ndashconductatilde curatatilde 6-mototroliu de diferite puteri
Fig8 Curatildeţarea cu capsule flexibile
Pentru desfundarea ţevilor de canalizare cu diametre cuprinse icircntre 13 ndash 250 mm se folosesc
foreze pentru desfundat ţevi de canalizare echipate cu o gamatilde de accesorii - -
- capete drepte ovale conice pentru curatildeţiri uşoare
- capete cu lanţ pentru curatildeţare conducte din oţel fontatilde
10
- capete romboidale pentru curatildeţare depuneri de piatratilde
- cuţite tocatildetoare pentru conducte cu diametre mari
- freze cu 4 şi 6 lame pentru stratildepungerea conductelor foarte obturate
- cacircrlige recuperatoare pentru extragere material textil hacircrtie etc
Arcul curatildeţitor pe care sunt montate accesoriile ajunge la o lungime de maxim 60 m
In anexa 1 se prezintatilde un dispozitiv de curatildeţare mecanic cu ghiare iar icircn anexa 2 conductele
curatildeţate
1 2 3
Anexa 1 ndash Dispozitiv de curatildetare cu ghiare(3 racircnduri concentrice de ghiare) 1-ghiare 2corp
3cacircrlig [10]
11
Aenxa 2 Conducte curatildeţate pregatildetite pentru reabilitare [10]
Bibliografie
1Badea G ndashInstalaţii sanitare Editura Risoprint Cluj-Napoca 2008
2Aştilean I- Contribuţii teoretice şi experimetale la reabilitarea şi modernizarea sistemelelor
de alimentare cu apatilde a localitatildeţilor urbane Tezatilde de doctorat UTC-N 2010
3Chira TV- Diagnosticarea statilderii tehnice a sistemelor de canalizare Tezatilde de doctorat
UTC-N 2012
4 httpinspecţievideorotemplate-ahtml
5 wwwtechnicmad-sonro
6 httptegadoropagesDUZE-CURATARE-CANALhtml
7wwwRohter-grpro
8wwwleaderroroforeze-pentru-desfundat-tevi-de-scurgerehtml
9 wwwcasteconceptro
10wwwludwiggpfeiffercom-Reabilitarea ţevilor sub presiune şi a reţelelor de canalizare
11SREN 135082011 ndash Starea reţelelor de canalizare din exteriorul clatildedirilorPartea 2
Sisteme de codificare a inspecţiei vizuale
12SRISO 24511 ndash Activitatildeţi referitoare la servicii de apatilde potabilatilde şi canalizare Indrumatildetor
pentru managementul serviciilor publice de canalizare
12
1
Note de curs 4-5Diagnosticarea conductelor din sistemele de transport şi de distribuţie aapei
1GeneralitatildeţiElementele constitutive ale conductelor din sistemele de distribuţie a apei sunt supuse
permanent uzurii fizice degradatilderii morale uneori restricţiilor legislative Dacatilde uzurile fizice
pot fi diminuate icircn timp printr-o icircntreţinere adecvatatilde periodicatilde şi o exploatare corectatilde
degradarea moralatilde a conductelor nu poate fi evitatatilde deoarece apar noi şi noi soluţii
constructive icircntr-un timp relativ scurt In ultimul secol au fost utilizate multe tipuri de
materiale la construcţia conductelor fiecare soluţie fiind la data apariţiei o noutate icircn
domeniu Analizacircndu-se comportarea icircn timp a conductelor s-a constatat catilde defectele din
sistemele de distribuţie a apei pot fi icircmpatilderţite icircn şase grupe
- -defecte datorate utilizatilderii la proiectarea execuţia şi repararea conductelor a
unor materiale şi tehnologii necorespunzatildetoare
- -defecte datorate coroziunii
- -depuneri icircn conducte
- -deterioratilderi ale conductelor prin fisurarea şi ruperea materialului din care
este confecţionatatilde conducta
- -defecte ale racordurilor şi icircmbinatilderilor
- -deterioratilderi prin exploatare necorespunzatildetoare
2 Analiza defectelor apatilderute la conductele de distribuţie a apei
In procesul de diagnosticare a conductelor se pleacatilde de la defectul constatat
definacircndu-se un numatilder de cauze care se eliminatilde metodic ajungacircndu-se la cauza primaratilde
Analiza superficialatilde de stabilire a cauzelor care a provocat defectul conduce la repetarea
defecţiunii sau accentuarea unor defecte aflate icircn stare incipientatilde
21Defecte datorate utilizatilderii de materiale şi tehnologii necorespunzatildetoare apar datoritatilde
alegerii materialului conductei a materialelor de etanşare şi protecţie anticorozivatilde
necorespunzatoare
Se manifestatilde icircn timp atacirct la conductele din fontatilde oţel cacirct şi la cele din PVC PE depozitate
necorespunzatildetor
22Defectele datorate coroziunii apar atacirct la suprafaţa interioaratilde a conductei datoritatilde
contactului cu apa cacirct şi la suprafaţa exterioaratilde datoritatilde umiditatildeţii şi agresivitatildeţii solului icircn
care este amplasatatilde conducta Chiar dacatilde conductele sunt protejate iniţial icircmpotriva coroziunii
prin vopsire zincare catildeptuşire cu materiale plastice beton ratildeşini fenomenul de corodare a
conductei apare icircn timp O atenţie deosebitatilde trebuie acordatatilde protejatilderii conductei icircmpotriva
2
coroziunii electrochimice produsatilde de curenţii vagabonzi mai ales icircn apropierea catildeii ferate sau
a catildeilor de rulare a tramvaielor Protecţia se realizeazatilde prin utilizarea sistemului anticoroziv
catodic (prin care conducta este legatatilde la polul negativ) a unei surse de curentrsquo fie cu anozi de
sacrificiu cu un potenţial mai electronegativ decacirct metalul conductei
23 Depuneri icircn conducte
Depunerile din conducte sunt cauzate de materiile icircn suspensie existente icircn apatilde şi de
satilderurile de calciu şi magneziu fig1 In timp aceste depuneri micşoreazatilde diametrul conductei
matilderesc coeficientul de rugozitate de la 003 la conducte de oţel noi la 005-02 la conducte din
oţel cu depuneri mici respectiv la valori mai mari de 2 la depuneri mari ( strat gros) [2]
Datoritatilde acestor factori scade debitul de apa transportat prin conducte sau trebuie matilderitatilde
presiunea pentru a menţine debitul Se matildereşte astfel consumul de energie electricatilde cu
repercursiuni asupra costului unui m3 de apatilde livratatilde la beneficiari Dacatilde presiunea creşte peste
presiunea de 6 bari care este presiunea maximatilde admisibilatilde icircn sistemele de distribuţie a apei se
pot produce avarii prin fisurarea sau spargerea conductei
Fig 1 Depuneri icircn conductatilde
Biofilmele sunt alte tipuri de depuneri cu grosimea de 01 mm la cacircţiva mm care pot satilde
aparatilde icircn conducte şi care pot cauza corodarea conductelor şi influenţa proprietatildeţile hidraulice
ale conductei [1]
24 Deterioratilderi ale conductelor prin fisurarea şi ruperea materialului din care este
confecţionatatilde conducta
Cauzele care provoacatilde fisurarea şi ruperea conductei sunt
3
- -greşeli de proiectare şi de execuţie
- -modificarea adacircncimii de pozare
-apariţia unor sarcini suplimentare statice şi dinamice care nu au fost luate
icircn calcul la proiectare ca şocuri vibraţii modificatilderi ale traficului urban creşterea
greutatildeţii pe osie a autocamioanelor modificarea permanentatilde a nivelului pacircnzei freatice
cauzatatilde de precipitaţii abundente sau secetatilde prelungitatilde precum şi deterioratilderile prin
icircngheţ icircn anotimpul iarnatilde
25 Defecte ale racordurilor şi icircmbinatilderilor
Aceste tipuri de defecte pot satilde aparatilde la toate tipurile de conducte la care icircmbinatilderile au
fost realizate necorespunzatildetor
26 Deterioratilderi prin exploatare necorespunzatildetoare
Deschiderea sau icircnchiderea bruscatilde a unor vane poate provoca lovitura de berbec care
deterioreazatilde conducta datoritatilde apariţiei suprapresiunilor
3 Identificarea fisurilor şi rupturilor la conductele de distribuţie a apei
Pierderile maxime admise de apatilde icircntr-un sistem de distribuţie a apei sunt de 20 [3]
Pierderi de apatilde prin deschideri Tabelul 1
Diametru
deschidere
presiune
Litriminut Litrioratilde m3zi m3lunatilde m3an
2 mm 6 bari 500 30000 720 21600 259200
4 mm 6 bari 1840 110400 2650 79488 953856
6 mm 6 bari 4000 240000 5760 172800 2073600
8 mm 6 bari 7020 421200 10200 303264 3639168
2mm 3 bari 320 19200 461 13824 165888
4 mm 3 bari 1200 72000 1728 51840 622080
In tabelul 1 se prezintatilde pierderile de apatilde la presiunea de 6 bari respectiv 3 bari [5] Din acest
motiv fisurile şi rupturile conductelor trebuie detectate permanent deoarece prin acestea se
4
pierde apa Metoda modernatilde de detectare a fisurilor este localizarea prin compararea
zgomotelor cu corelatori LNC ( Leak Noise Correlator) fig2
Fig 2 Principiul de funcţionare a corelatorului LNC
Corelatorii LCC utilizeazatilde doi senzori care detecteazatilde zgomotul (vibraţii sonore) produs de
apa care curge prin fisuratilde Distanţa pacircnatilde la cei doi senzori fiind diferitatilde şi intensitatea sonoratilde
receptatatilde de cei doi senzori este diferitatilde Distanţa de la fisuratilde pacircnatilde la transmiţatildetorul cel mai
apropiat se determinatilde cu relatia
L = ( D ndash tv ) 2 (1)
Unde D- lungimea conductei icircntre cele cele douatilde transmiţatildetoare icircn m
L- distanţa de la fisuratilde pacircnatilde la tranmiţatildetorul cel mai apropiat icircn m
v- viteza de propagare a sunetului prin conductatilde icircn mms
5
Fig 3 Detectarea pierderilor de apatilde prin monitorizare acustica cu senzori Wireless
Timpul se determinatilde cu expresia
t = N v (2)
N = D ndash 2L (3)
Altatilde metodatilde pentru detectarea pierderilor de apatildendash sistem de monitorizare Wireless
Leakmaster - fig3 se bazeazatilde tot pe vibraţiile acustice provocate de jetul de apatilde care iese
din conductatilde şi produce icircn corpul conductei vibraţii acustice Nivelele de zgomot detectate de
senzori sunt salvate şi transmise prin radio la unitatea mobilatilde centralatilde De regulatilde se matildesoaratilde
zgomotul icircn timpul perioadei de consum redus de apatilde icircntre orele 2- 4 am Zgomotul poate fi
depistat şi la vane contoare de apatilde hidranţi alte armatildeturi
Urmatilderirea şi calibrarea acusticatilde TestrodGeofon utilizeazatilde douatilde unitatildeţi una de localizare
Testrod alta de calibrare Geofon care lucreazatilde icircn combinaţie cu un generator de puls PWG
Se ascultatilde vanele şi apometrele iar icircn locul unde existatilde scurgere presiunea exercitatatilde produce
un zgomot care poate fi detectat de la suprafaţatilde cu echipamentul amintit fig4
6
1 2 3
Fig4 Determinarea pierderilor de apatilde cu aparatul TestrodGeofon 1 ndashtijatilde robinet 2-
spatilderturatilde 3-hidrant
Detectorul de gaz Gas Check-H2 determinatilde pierderile de hidrogen din conducta umplutatilde cu
gaz la o anumitatilde presiune Durata de matildesurare depinde de dimensiunea fisurii tipul de sol
structura de suprafaţatildefig5
Fig 5 Detector de gaze
4 Diagnosticarea imagisticatilde a statilderii tehnice a conductelor
7
Stabilirea statilderii tehnice a conductelor unui sistem de distribuţie a apei se realizeazatilde icircn prezent
prin diagnosticare imagisticatilde Informaţiile obţinute vor fi utilizate la fundamentarea deciziilor
de reabilitarereparare şi retehnologizare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeaza icircnainte de
icircnceperea unui proces de repararereabilitare cu tehnologii NO DIG adicatilde fatilderatilde satildepatildeturatilde
continuatilde pe icircntreaga perioadatilde de reabilitare şi se terminatilde odatatilde cu finalizarea lucratilderilor de
reabilitare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeazatilde icircn douatilde etape realizarea pe teren a
inspecţiei tehnice a conductelor şi procesarea imaginilor realizate finalizatatilde prin icircntocmirea
raportului de inspecţie Realizarea pe teren a inspecţiei tehnice se face cu ajutorul roboţilor
pentru inspecţie imagisticatilde deplasabili pe roţi sau şenile Inainte de realizarea inspecţiei icircn
conductatilde se realizeazatilde urmatildetoarele operaţii conducta se izoleazatilde de restul instalaţiei se
goleşte de apatilde se curatildeţatilde se demonteazatilde vanele de separaţie şi se introduce robotul icircn
conductatilde Roboţii sunt echipaţi cu camere video laser pentru determinarea ovalitatildeţii
conductei sonar pentru determinarea grosimii stratului de coroziune a fisurilor şi a
icircmbinatilderilor defecte camere telescopice mobile pentru inspecţia tehnicatilde a racordurilor surse
de luminatilde suplimentaratilde radiolocatoare pentru determinarea traseului conductei fig6
Rapoartele de inspecţie cuprind date referitoare la tipul conductei inspectate adacircncimea de
pozare a conductei numatilderul de defecte poziţia şi starea racordurilor tipul defectelor
localizarea acestora schiţa tronsonului inspectat cu localizarea defectelor
Fig 6 Robot dotat şi cu laser pentru stabilirea gradului de ovalizare conducte
Fig7 Diagnosticare conductatilde de apatilde ndashdepuneri
Bibliografie
8
1 Bolboacatilde AM- Contribuţii teoretice şi experimentale la reabilitarea şi modernizarea
conductelor din sistemele de distribuţie a apei icircn localitatildeţi Tezatilde de doctorat UTC-N Cluj-
Napoca 2012
2 wwwtermoutclujrotermoluc
3 SR 13431-2006
4 STAS 73471-74
5wwwdetcondro
6wwwdetectaquaro
7httpcasteconceptro
1
Note de curs 6 Diagnosticarea conductelor din sistemele de transport şidistribuţie a gazelor combustibile
1 IntroducereGazele combustibile- gaze naturale şi gaze petroliere lichefiate- sunt utilizate pentru
- nevoi menajere la maşini de gatildetit şi preparare apatilde caldatilde- instalaţii de ardere pentru obţinerea energiei termice necesare icircncatildelzirii- icircn procese tehnologice
Reţelele pentru transportul şi distribuţia gazelor naturale combustibile se impart icircn- retele exterioare de distribuţie- reţele interioare de utilizare
Presiunile icircn reţeaua de gaze naturale combustibile sunt diferite pe tronsoanele instalaţiei- -icircnaltatilde presiune ˃ 6 bari- -medie presiune 2 ndash 6 bari- -presiune redusatilde 02 ndash 2 bari
-presiune intermediaratilde 005 ndash 02 bari-presiune joasatilde lt 005 bari
Valorile presiunilor au fost stabilite dupatilde urmatildetoarele criterii-presiunea de utilizare a arzatildetoarelor şi altor aparate care lucreazatilde cu gaze-siguranţa icircn exploatare a sistemului de alimentare cu gaze-caracteristicile funcţionale ale regulatoarelor de presiune debitmetre aparate de
reglaj şi automatizareSistemul de conducte de icircnaltatilde presiune pentru gazele din import sau cele din producţieproprie are presiunea de lucru pgt40 bari Sistemul regional de transport are presiunea de 6 ndash40 bari iar sistemul local de transport are presiunea mai micatilde de 6 bari Conductele suntmetalice confecţionate din oţel icircmbinate prin suduratilde electricatilde urmatatilde de verificareacordonului de suduratilde prin metode nedistructiveReteaua exterioaratilde de distribuţie este confecţionatatilde din tevi de oţel imbinate prin suduratilde cufitinguri (cot teu cruce etc) sau din polietilena de icircnaltatilde densitate icircmbinatatilde prin suduratilde
2 Defecţiuni ale conductelor
Prin defect al conductelor din sistemul de transport şi distribuţie al gazelor combustibile seicircnţelege orice eveniment icircn sistem care provoacatilde pierderi de gaze de la simple emanaţii lamodificatilderi ale regimului de presiune care necesitatilde pentru rezolvare reparare materiale forţatildede muncatilde utilaje consum de timpDefecţiunile apar icircn interiorul conductelor metalice lasuprafaţa peretelui sau la exteriorul conductelor Avacircnd icircn vedere gradul de periculozitate alsistemului de conducte defecţiunile posibile se impart icircn trei clase de defecte
- defecte generate de factori dependenţi de timp defecte produse de coroziuneaexterioaratilde ( electrochimicatilde chimicatilde coroziunea solului coroziunea microbiologicatildecoroziunea datoratatilde solicitatilderilor mecanice coroziunea prin eroziune coroziunea piting)defecte provocate de coroziunea interioaratilde defecte produse de coroziunea fisurantatilde subtensiune
- defecte generate de factori stabili defecte de fabricaţie ale icircmbinatilderilor sudate defecte de construcţie ( fisuri şi ruperi ale cordoanelor de suduratilde bucle sau curbe ale ţevilorsudate) defecte ale elementelor filetate ale conductelor defecte ale elementelor de tip specialale conductelor ( defecte ale icircmbinatilderilor cu flanşe defecte de funcţionare incorectatilde arobineţilorvane catildederi ale sistemului de etanşare sau corpurilor echipamentelor )
2
- defecte generate de factori independenţi de timp defecte produse de intervenţiede terţatilde parte (voite sau nevoite) care produc defecte imediate sau icircntacircrziate deterioratilderi prinacţiuni ilicite defecte produse de operarea incorectatilde defecte produse prin solicitatilderi climaticesau de teren ( defecte datorate temperaturilor scatildezute tratildeznete ploi inundaţii alunecatilderi deteren cutremure)
Coroziunea are ponderea cea mai mare raportat la numatilderul de defecţiuni care seregatildesesc icircn lunile cu temperaturi scatildezute şi umiditate mare Se depisteazatilde la distanţe mici decordonul de suduratilde şi se datoreazatilde sudurii necorespunzatildetoare izolaţiei exterioarenecorespunzatildetoare şi solului Fenomenul de coroziune duce la micşorarea grosimii pereteluiconductei şi icircn final la perforarea lui figura 1
Fig1 Coroziune exterioaratilde pe conductatilde de gaz [3]
Dacatilde coroziunea şi fisurile nu sunt depistate şi nu sunt reparate icircn stadiul primar de degradareaceste vor creşte pacircnatilde la degradarea finalatilde catastrofalatilde catildend se pierde gazul din conductatilde şi sepot produce evenimente grave In prezent existatilde implementat icircn sistemul naţional ndashTransgaz-sistemul preventiv si corectiv de mentenanţatilde care introduce un sistem lucratilderi dementenanţatilde planificate anual ndashrevizii tehnice RT- durabilitate economicatilde de mentenanţatildenivel acceptabil al riscului de producere al defectelor accidentale şi cheltuieli minimeplanificate din timp Pentru protecţia catodicatilde a conductelor (sistem activ) se utilizeazatilde douatildesisteme - sistemul cu anozi galvanici ataşaţi conductei
- sistemul cu staţie de injecţie de curent electric icircn conductatildeProtecţia anticorozivatilde exterioaratilde ndashsistem pasiv- ( uşoaratilde normalatilde icircntatilderitatilde foarte icircntatilderitatilde) serealizeazatilde icircn exterior cu mai multe straturi
- stat aderent cu grund vopsea pe bazatilde de bitum şi benzinatilde- strat izolare cu amestec pe bazatilde de bitum
3
- strat armare cu benzi din pacircslatilde sau fibratilde de sticlatilde- icircnveliş exterior din benzi bitum - cauciuc materiale plastice fibre de sticlatilde
Protecţia anticorozivatilde icircn interiorul conductei se realizeazatilde prin grunduire cu bitum
3 Diagnosticarea conductelor din sistemul de transportDiagnosticarea conductelor ce trebuie reabilitatereparate este un proces complex
realizat icircn prezent cu metode moderne Reabilitatea conductei este icircn cele mai multe cazuri osoluţie mai economicatilde decatildet o investiţie nouatilde Deciziile trebuie luate dupatilde o analizatildeeconomicatilde dupatilde durata efectivatilde de exploatare şi istoricul defectelor de pe conductatildeDiagnosticarea conductelor pentru a se stabili starea tehnicatilde vine icircn sprijunul luatilderii uneidecizii corecte Determinarea statilderii tehnice se poate realiza cu urmatildetoarele metode
- investigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei conductei metalice icircngropate aplicabilatildela conducte metalice icircngropate protejate catodic dar care prezintatilde defecte deizolare icircn vederea controlului ultrasonic al integritatildeţii materialului tubular
- investigare din interior cu ajutorul sistemelor inteligente de diagnosticare ndash PIG(cu metode magnetice şi ultrasonice) a conductei icircn funcţiune pentru defecteinterioare şi exterioare ale conductei
- tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziuneInvestigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei se face cu trei procedee- metoda Pearson (gradient de curent alternativ)-metoda potenţialelor la intervale mici CIPS-metoda gradientului de curent continuu DCUGInvestigarea din interior cu sisteme inteligente PIG detecteazatilde coroziuni interioare
coroziuni exterioare defecte ale cordoanelor de suduratilde fisuri ale materialului conducteiTehnologia aplicatatilde cuprinde urmatildetoarele operaţii
- pozarea pe traseul conductei a indicatoarelor de trecere PIG a sistemului de urmatilderirea deplasatilderii PIG-ului
- operaţii pregatildetitoare pentru inspecţie identificarea obstacolelor realizarea unuiprogram de curatildeţire adecvat inspectarea gatilderilor de lansare-primire a instalaţiei godevilare
- curatildeţirea conductelor cu PIG de curatildeţire (godevil) magnetic cu perii racloaremagnetic cu perii pe circumferinţatilde cu discuri de raclare cu discuri de ratildezuire PIG dinpolietilenatilde
- probatilde de trecere cu PIG fals echipat cu discuri de calibrare- inspecţia inteligentatilde propriu zisatilde cu PIG inteligent dotat cu senzori de relevare a
defectelor interne şi externe + detectare presiune temperaturatilde unghi de redare vitezatilde derulare
PIG-ul inteligent trebuie satilde icircnregistreze datele suficiente culese pe canale separate satildedispunatilde de capacitate mare de stocare a datelor satilde aibe un numatilder mare de senzoriminiaturizaţi pentru a acoperii 100 din circumferinţa conductei PIG-ul este transportat princonducta de gaz icircn acelaşi timp cu debitul de gaze necesare consumatorului cu o anumitatildevitezatilde PIG-ul se lanseazatilde din gara de lansare - primire PIG anexa 1 In figurile 2 şi 3 seprezitatilde douatilde tipuri de PIG-uri figura 4 prezintatilde principiul de matildesurare ultrasonicatilde In fig5 67 se prezitatilde tipuri de PIG-uri Gara de lansare primire PIG-uri asiguratilde lansarea PIG-urilor icircnconducte cu DN 200 ndash 1100 mm la presiuni nominale de 25 ndash 100 bari şi temperaturi de -300
-+ 500 Tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziune este o metodatilde nedistructivatilde de
diagnosticare a defectelor conductelor ce nu pot fi diagnosticate cu PIG-uri inteligenteMetoda constatilde icircn efectuarea matildesuratildetorilor deasupra terenului pe traseul conductei icircn vedereadeterminatilderii anomaliilor apatilderute icircn grosimea pereţilor cum ar fi coroziunea Tehnologia deoperare cuprinde
4
- aplicarea unui curent electric cu componente armonice cu frecvenţe diferite icircntredouatilde puncte ale conductei la distanţa de 1000 m unul de altul
- se deplaseazatilde placa cu senzori ( 6 senzori icircn linie x 4 coloane) fig8 din metru icircnmetru pe traseul conductei matildesuracircndu-se cacircmpul magnetic icircn lungul conductei- procesarea datelor obţinute icircn laborator icircn vederea determinatilderii deviaţiei cacircmpului
magnetic dependent de frecvenţatilde icircn direcţie verticalatilde şi orizontalatilde- prezenţa unei deviaţii indicatilde regiunea care prezintatilde defect de regulatilde cauzat de
coroziune-
Fig2 Componenţa PIG cu senzori ultrasonici
Fig3 PIG cu senzori magnetici
Metoda NO PIG se poate utiliza la diametre ale conductelor de 3 ndash 10 ţoli la o grosime aperetelui de maxim 10 mm si o adacircncime a conductei de 2 metri Lungimea de inspecţie aconductei este de 1000 m Productivitatea zilnicatilde este de 750 m Alte caracteristici tehnice
- specificaţie defect ˃ 96- lungimea minimatilde 50 mm- latildeţimea minimatilde 50 mm
5
- detectare defect ˃ 20 pierdere metal rezoluţie adacircncime ˂ 20 mm- adacircncime coroziune minim 50 din grosimea peretelui
Fig6 PIG introdus icircn conductatilde 1- conductatilde 2 ndashPIG
1 2 3 4 5
1
Fig4 Principul de matildesurare ultrasonic 1-peretele Fig 5 PIG de curatildeţire 1- periiţevii2- impuls incident 3- defect interior 4- impulsreflectat 5- defect exterior
1 2
-
6
Fig7 Tipuri de PIG
1 2 3
Fig8Instalaţie de diagnosticare NO PIG 1- placa cu senzori 2 ndash cablu 3- calculator
4 Diagnosticarea conductelor din sistemul de distribuţieConductele de transport şi distribuţie sunt izolate exterior ( protecţie pasivatilde) cu ţesatildeturatilde devatatilde de sticlatilde şi bitum protejate catodic ( protecţie activatilde) Ingropate dacatilde este cazul la minim08 m adacircncime sau montate suprateran Diagnosticarea statilderii tehnice a conductelor se facecu urmatildetoarele procedee
- examinarea vizualatilde cu ochiul liber folosind lupa dacatilde este cazul-examinare imagisticatilde icircn interiorul conductei cu camere video- examinare cu ultrasunete cu impuls reflectat- examinare cu ajutorul curenţilor turbionari- examinare cu radiatii penetrante ( Xγ )- examinare prin termografie
Conductele pot avea defectele coroziune eroziune obosealatilde Forma acestor defecte poate fi
ovalatilde neregulatatilde spiralatatilde Din punct de vedere al originii şi localizare avem defecte de
suprafaţatilde icircn apropierea suprafeţei şi defecte interne Defectele pot fi individuale sau grupate
Alegerea procedeului de diagnosticare se face dupatilde tipul defectului accesibilitatea conductei
nivel de sensibilitate dorit echipament de examinare disponibil costul procedeului Chiar
dacatilde conductele sunt corodate şi pierderea de material din peretele conductei este mai mic de
7
80 din grosimea peretelui dar nu au scurgeri de gaze ele nu se scot din funcţiune dar se
poate micşora presiunea din conductatilde Urmeazatilde a se repara ca defect local efectuicircndu-se
reparaţia localatilde a conductei pe o anumitatilde lungime
Verificarea tehnicatilde a conductelor şi branşamentelor se executatilde la intervale de 6luni-
12 luni icircn funcţie de numatilderul de defecte constatate kman precedent şi alţi parametri tabelul
1 Tabelul 1
Termene maximale pentru efectuarea verificatilderilor tehniceTipul conductei Conducte din oţel Conducte din PE
subterane supraterane
Numatilder de
defecte
constatatekman
precedent x
x lt 0025 0025ltxlt025 025ltxlt1 xgt1 indiferent de
vechimea
conductei
cu
vechime
ltde 2 ani
cu
vechime
gtde 2 ani
Interval de timp
1
verificare
an
1 verificare la
6 luni
1
verificare
la 3 luni
1
verifi
care
lunatilde
1
verificarean
1
verificare
la 6 luni
1
verificare
an
Verificarea etanşeitatildeţii icircmbinatilderii conductelor şi armatildeturilor se face la presiunea de lucru a
gazului din instalaţie cu spumatilde de apatilde şi satildepun sau aparate de detectare scurgeri de gaz metan
In figura 9 se prezintatilde un aparat pentru inspecţie video tractat manual iar icircnfig10 aparat pentru detectarea scurgerilor de gaze naturale utilizat la verificarea etanşeitatildeţii
1
2
Fig10 Aparat pentru detectare scurgeri degaze naturale 1 senzor 2- aparat
Fig9 Aparat pentru inspecţie video
8
Bibliografie
1TatildenatildesescuFT ndash Electrotehnologii Protecţia mediului procesarea de materiale şicontrol nedistructiv Editura AGIR Bucureşti 2011 ISBN 978-973-720-353-32ZecheruGh şa- Strategii de mentenanţatilde pentru conductele de transport al gazelornaturale Universitatea de petrol şi gaze Ploieşti 20113Laţa I Bicircrsan F ndashUtilizarea materialelor compozite la repararea defectelor de tip lipsatildede material produse prin coroziunea exterioaratilde a conductelor metalice In Monitorul depetrol şi gaze 5 (111) mai 2011p64wwwnopigro5wwwflowtitecom ndash Manual de intervenţie Flowtite Technology AS Norvegia6wwwtransgazro7wwwarmagazro8wwwagirro9wwwpipelineengineeringro10wwwscrigroupcom11wwwartecnoro12wwwavantro13PT CR 12-200315SREN 13480-32003A2 200716SREN 14291 ndash Soluţii spumante pentru detectarea scurgerilor de gaze17 EN 12954-2
9
Anexa 1-Garatilde de lansare - primire PIG (godevil) [10]
1
Note de curs 7-8-9 Metode şi tehnologii de reabilitare şi modernizare a conductelor dedistribuţie apatilde canalizare gaz
1 Alegerea tehnologiei de reabilitare a conductelor utilizacircnd analizamulticriterialatilde
11 GeneralitatildeţiReabilitarea conductelor reprezintatilde o etapatilde importantatilde icircn prelungirea duratei de
exploatare a conductei degradate pe o perioadatilde de 30 divide 50 ani Costul reabilitatilderii este estimatla 50 divide 75 din valoarea unei noi investiţii De exemplu icircnlocuirea conductelor de gazenaturale sau a unor tronsoane din acestea se face icircn funcţie de starea tehnicatilde numatilder de defecte km agresivitatea solului şi valorile curenţilor de dispersie modernizarea carosabilului şiinfrastructurii sistemelor de utilitatildeţi necesitatea redimensionatilderii schimbarea regi mului depresiune influenţa asupra mediului ambiant dezvoltarea economicatilde a unor regiuni etcLuarea deciziei de reabilitare este etapa cea mai importantatilde icircn realizarea proiectului dereabilitare Fiind un proiect de dezvoltare tehnologicatilde fundamentarea deciziei se face cuajutorul analizei muticriteriale -AMC Aceasta se bazeazatilde pe analiza cantitativatilde ndash prinpunctare ierarhizare determinarea ponderii - a unei game largi de catagorii şi criteriicalitative de impact Alatildeturi de costurile şi beneficiile economice stabilite prin metodacost-beneficiu - MCB - pot fi elaboraţi diferiţi indicatori sociali şi de mediu Utilizareaacestei metode permite structurarea şi combinarea diferitelor evaluatilderi ce trebuie luate icircnconsiderare icircn luarea deciziilor cacircnd pot fi mai multe alternative
AMC este utilizatatilde pentru selectarea celei mai bune alternative din cele disponibilepentru realizarea investiţiei icircn reabilitarea conductelor Pentru proiecte mici se utilizeazatildeAMC iar pentru proiecte majore AMC + MCB AMC poate fi aplicatatilde şi icircn cazurile icircncare proiectul are obiective simple acestea fiind calitative şi mai puţin cuantificabile
Etapele utilizatilderii AMC sunt- stabilirea contextului decizional- definirea opţiunilor- definirea criteriilor- crearea matricei de performanţatilde- standardizarea punctajelor- ponderea criteriilor pentru cuantificarea relativatilde a fiecatilderui criteriu icircn procesul
decizional- ierarhizarea opţiunilor- ierarhizarea rezultatelor- analiza de senzitivitateStrategia de reabilitare a unui tronson de conductatilde cuprinde urmatildetoarele etape- analiza situaţiei actuale ţinacircnd cont şi de istoricul conductei- stabilirea obiectivelor- managementul datelor- evaluarea defectelor şi a altor elemente ale tronsonului de reabilitat- estimarea şi verificarea costurilor- propuneri şi analizarea strategiei de reabilitare
- planificarea operaţiilor de reabilitareIn final se icircntocmeşte proiectul de reabilitare al conductei Justificarea adoptatilderii proiectului dereabilitare se axeazatilde pe
- reducerea costurilor de operare- reducerea costurilor de reparaţii a conductelor- reducerea pierderilor de fluid vehiculat prin conducte
2
- creşterea gradului de icircncredere a consumatorului icircn calitatea serviciului asigurat defurnizor ( calitatea fluidului presiunea de funcţionare reducerea numatilderului de opririaccidentale)
- protecţia mediului şi conservarea resurselor naturale
12 Metode de evaluareIn cadrul evaluatilderii factorilor care sunt luaţi icircn considerare la luarea deciziei de reabilitare aconductelor fie prin metoda clasicatilde tranşeu deschis fie prin metoda modernatilde NO DIG (fatilderatilde decopertare) se aplicatilde urmatildetoarele metode
- analiza directatilde a performanţelor alternativelor- icircnsumarea ponderilor sau modele liniare cumulative- procesul ierarhiei analitice ( PIA)- metoda ELECTRE l
Indiferent de metoda adoptatatilde icircn prima fazatilde a analizei trebuie stabilite metodele şi procedeelede reabilitare a conductelor Tehnologiile pot fi clasificate astfel pentru catildeptuşireacanalelorconductelor introducerea unei conducte noi icircn conducta veche conducta nouatildepreia sarcinile conductei vechi consolidarea conductei vechi realizarea de lucratilderi noi Inschema urmatildetoare se prezintatilde principalele metode şi tehnologii de reabilitareReparaţie capitalatilde reabilitare conducte-NO DIG (fatilderatilde decopertare)
- place pipe (CIPP) -pentru conducte instabile şi stabile din punct de vedere static - palled in place - inverted in place
- slipline- pentru conducte instabile şi stabile static- catildeptuşire interioaratilde (torcretare)
- cu mortar de ciment - cu polimeri
- close fit pipe - sublime -swagelining - rolldown -compact pipe
Inlocuire conducte vechi ndashNO DIG-cu icircndepatildertarea conductei vechi din sol
- conductatilde pilot ndashpilot l- pilot ll
- impactor- pipe ejection- pipe extraction- CLG
- cu distrugerea conductei vechi- pipe bursting (cu aer comprimat cu forţatilde de tragere cu acţionarehidraulicatilde pipe implosion)- pipe splitting ( pentru oţel fontatilde ductilatilde )
Reparaţie capitalatilde reabilitare - tranşeu deschisReparaţie localatilde - short liner pentru Dn = 100 divide 600 mm
- echipament robotizat pentru netezirea presarea mufelor şi cratildepatildeturilor din ţevi Dn
ge 150 mm + reabilitarea branşamentelor realizate cu coliere presate pe conductaprincipalatilde şi etanşare cu ratildeşini Dn ge 150 mm
- tehnica injectatilderii pentru sigilarea mufelor şi cratildepatildeturilor
3
- procedee de reparare prin sudare la conducte metalice ( icircncatildercare cu suduratilde peticesudate manşoare tip B
- procedee de reparare a conductelor metalice fatilderatilde sudare( cu manşon tip Aicircnvelişuri cu ratildeşinatilde)
- utilizarea icircnvelişurilor de consolidare metalice umplute cu materiale polimerice saucompozite
- repararea conductelor metalice cu icircnvelişuri din materiale polimerice saucompozite
-Criteriile al catilderui numatilder nu trebuie satilde fie mai mare de 10 pentru selecţia tehnologiilor dereabilitare sunt prezentate icircn tabelul 1Analizicircnd caracteristicile tehnice şi tehnologice ale tronsonului de conductatilde din schemaprezentatatilde mai sus se extrag variantele de reabilitare care se noteazatilde cu V1 V2ViDin tabelul 1 se aleg criteriile de evaluare
Criterii pentru selecţia tehnologiilor de reabilitare Tabelul 1NrcrtCj Denumirea criteriului UM Natura criteriuluiC1 Durata de viaţatilde a conductei reabilitate ani maximizantC2 Durata de execuţie ani minimizantC3 Perturbarea traficului sau a exploataţiei agricole minimizantC4 Perturbarea altor reţele minimizantC5 Afectarea mediului minimizant
C6 Preţul reabilitatilderii ron minimizantC7 Lungimea traseului m maximizantC8 Garanţia ani maximizantC9 Accesibilitatea ( satisfacerea necesitatildeţilor
locuitorilor a mediului de afaceri)lockm maximizant
Notatilde Natura criteriului poate fi schimbatatilde la cerinţele beneficiarului particularitatildeţile lucratilderiide reabilitare prevederile legislaţiei icircn vigoare factori sociali etc
Fiecatilderui criteriu de evaluare Cj i se stabileşte un coeficient de importanţatilde Kj pe oscaratilde de ierarhizare de la 1 la 3
- 1 ndash importanţatilde redusatilde- 2 ndash importanţatilde medie- 3 ndash importanţatilde maximatilde
Pentru stabilirea ponderii de importanţatilde al fiecatilderui criteriu selectat se utilizeazatilde coeficienţinumerici de importanţatilde utilizacircndu-se diferite scatilderi cu valori 1 divide 3 1 divide 5 1 divide 7 1 divide 10 1 divide100 Alegerea scatilderii se face icircn funcţie de precizia cu care se doreşte departajarea criteriilor deevaluare In tabelul 2 se prezintatilde cacircteva scale de evaluare ( clasificare)
Scale de clasificare cu diferite nivele Tabelul 2
Calificativ acordat Grad de satisfacere3 nivele 1 minim
2 parţial3 total
5 nivele 0 nesatisfatildecatildetor25 satisfatildecatildetor
4
5 mediocru75 bine10 foarte bine
7 nivele -3 influenţatilde negativatilde foarte mare-2 influenţatilde negativatilde mare-1 influenţatilde negativatilde0 nici o influenţatilde1 influenţatilde pozitivatilde2 influenţatilde pozitivatilde mare3 influenţatilde pozitivatilde foarte mare
10 nivele ndash transformareacalificativelor icircn note
Foarte bine Bine Mediocru Satisfatildecatildetor Nesatisfatildecatildetor
Criterii cu pondere ge 3 10 75 5 25 0Criterii cu pondere 2 8 65 5 35 2Criterii cu pondere 1 7 6 5 4 3
Eficienţa economicatilde a noilor tehnologii NO DIG apare numai peste o anumitatilde valoare alungimii de conductatilde reabilitatatilde
13 Metoda de evaluare globalatilde a performanţelorAceastatilde metodatilde este icircn prezent cea mai utilizatatilde de diverse firme instituţii pentru luareadeciziilor icircn domeniul reabilitatilderii sistemelor de conducte ( face parte din metoda icircnsumatilderiiponderilor) Paşii care trebuie urmaţi sunt
- stabilirea variantelor care urmeazatilde a fi analizate schema punct 12- stabilirea criteriilor de evaluare ndash tabelul 1- şi a coeficienţilor numerici de importanţatildetabelul 2- icircntocmirea matricei cu calificative şi transformarea calificativelor icircn notecare seicircnscriu icircn matricea notelor-- calcularea indicelui global de performanţatilde pentru fiecare variantatilde icircn parte cu relaţia
IG = jj
n
j
KN 1
(1)
unde Nj este nota atribuitatildeKj ndash coefientul de performanţatilde (numerici de importanţatilde) a criteriului de evaluaren ndash numatilderul de criterii de evaluare (maxim 10)-clasificarea variantelor analizate- varianta cu punctajul cel mai mare ocupatilde prima
poziţie
2 Principalele tehnologii de reabilitare modernizare conducte
21 Tehnologia cured in place pipe (CIPP)Tehnologia constatilde icircn introducerea unui tub linear flexibil (furtun) ales icircn funcţie de
aplicaţie (apatilde potabilatilde canalizare apatilde industrialatilde etc) impregnat cu o ratildeşinatilde termoreglabilatildeicircn conducta gazdatilde ce trebuie reabilitatatilde Tubul linear flexibil este confecţionat din poliesterlacircnatilde material fibros şi prevatildezut pe o faţatilde cu un film din polietilenatilde poliuretan PVC Ratildeşinatermoreglabilatilde este aleasatilde icircn funcţie de utilizare poliester la canalizatilderi sanitare vinilester laaplicaţii industriale unde se cere rezistenţatilde mare la coroziune şi presiune ratildeşinatilde epoxidicatilde laapatilde potabilatilde icircn domeniul industrial unde se cere rezistenţatilde mare la presiune şi temperaturatilde
5
ridicatatilde In figurile 1 şi 2 se prezintatilde schema de principiu a metodei CIPP antrenareafurtunului se face cu apatilde rece
1 2 3 4 5 6 7 8
Fig1 Introducere furtun flexibil icircn conducta veche 1- conductatilde veche (gazdatilde) 2- apatilde rece3- autospecialatilde 4- furtun nou 5- furtun pliat impregnat cu ratildeşinatilde 6 ndashechipament tip rastel7- catildemin de acces 8- hidrant
Intatilderirea furtunului cu apatilde caldatilde este prezentatatilde icircn figura 2Tratarea ratildeşinii cu careeste impregnat furtunul se poate face cu apatilde caldatilde abur cu latildempi cu raze ultravioleteLa tratarea cu apatilde caldatilde sau abur se urmatildereşte cu ajutorul unor senzori permanenttemperatura la fiecare capatildet al furtunului Ratildeşinile artificiale epoxy A2000B se folosescpentru catildeptuşeli impregnate la exteriorul furtunului PVC iar FluvPax TF4 se utilizeazatilde lamateriale neţesute la furtune PUExistatilde douatilde procedee de introducere a furtunului flexibil icircn conducta veche (gazdatilde) primulinverted in place la care furtunul este introdus cu ajutorul aerului comprimat (presiunea aer02divide04 bari) sau a apei al doilea procedeu pulled in place la care furtunul se trage icircnconducta veche cu troliu Procedeul CIPP se poate aplica pentru conducte instabile şi stabiledin punct de vedere static
Procedeul se aplicatilde la conducte cu Dn = 100 divide 1200 mm Lungimea tronsonuluireabilitat L le 600 mIndiferent de procedeu se va urmatilderi viteza cu care se deplaseazatilde furtunul icircn conducta veche(gazdatilde) 4 divide 7 mmin precum şi forţa de tragere a furtunului care nu trebuie sa depatildeşeascatildevaloarea prescrisatilde de producatildetor Se utilizeazatilde curent douatilde tipuri de furtune
- pe baza icircnvelişului extern PVC conducta este icircn linie dreaptatilde coturi la maximum450 Dn = 100 divide 400 mm dimensiunile nu se modificatilde icircn timpul procesului deinstalare
- pe baza icircnvelişului extern PU pentru ţevi drepte cu coturi la 900 extensibile se potutiliza şi la un alt diametru mai mare ca cel nominal de micşoreazatilde cu 4 datoritatildeextensiilor radiale icircn consecinţatilde lungimea de va matilderi cu 4
6
Forţa de tragere a furtunului datoritatilde frecatilderilor dintre conducta gazdatilde şi furtun se poatecalcula cu expresia
Ft = 12 (μmiddotpmiddotx) (2)unde Ft este forţa de tragere icircn N
μ = 01 divide 03 ndashcoeficient de frecare furtun conductatilde vechep ndash greutatea liniaratilde a furtunului icircn Nmx ndash lungimea furtunului icircn m
1 2 3 4 5Figura 2 Intatilderirea ratildeşinii cu apatilde caldatilde 1 catildemin de sosire 2- apatilde caldatilde 3- conductatilde nouatildeicircntatilderitatilde4-conductatilde apatilde caldatilde tur 5- conductatilde apatilde caldatilde retur
Dupatilde icircntatilderirea ratildeşinii conducta poate fi spatildelatatilde şi dezinfectatatilde Conductele de branşament seleagatilde la conducta reabilitatatilde cu ajutorul robotului echipat special cu freze şi camere videoUrmeazatilde inspecţia video pe icircntreg traseul reabilitat Garanţia acordatatilde 25 ani[14]
Tehnologia de execuţie are urmatildetoarele etape- colectarea datelor de spre diametrul nominal al conductei gazde debitul vehiculat
grosimea peretelui materialul din care este confecţionatatilde conducta schimbatilderile de diametrupe anumite tronsoane identificarea tuturor ramificaţiilor active şi inactive
- identificarea gurilor de acces sau executarea acestora- montarea echipamentului de tip rastel- redicţionarea curgerilor din conducta gazdatilde curatildeţirea conductei- instalarea furtunului impregnat cu ratildeşinatilde icircn conducta gazdatilde prin gurile de acces- uscarea materialului cu apatilde caldatilde abur sau latildempi cu raze ultraviolete- verificarea conductei noi- reconectarea conecţiilor laterale prin decuparea de guri de conectare laterale şi
sigilarea conecţiilor laterale abandonate22 Calculul de reabilitare a conductei reabilitate cu tehnologia CIPP
7
Conducta gazdatilde poate fi parţial deterioratatilde Pentru a se realiza stabilitatea staticatilde a noiiconducte reabilitate trebuie dimensionat furtunul icircn funcţie de solicitatilderile externe Calcululconstatilde icircn
- calculul la incovoiere- calculul la flambaj- calculul rezistenţei furtunului la obosealatilde (stres)- calculul la flambaj datorat icircncatildercatilderii rezultate din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde
221 Calculul la icircncovoiereCalculul de icircncovoiere constatilde fie icircn determinarea procentului de icircncovoiere
efectiv (γD) la o anumitatilde grosime a peretelui furtunului t fie a grosimii pereteluifurtunului t admiţacircnd un procent de icircncovoiere maxim de (γD) le 5 Procentul deicircncovoire se calculeazatilde cu relaţia
γD = K(LW + Ws ) 100 [ E 15( DR ndash 1)3 + 0061 Es] (3)
unde γ este icircncovoierea conductei reabilitate-γD le 5 - procentul de icircncovoiere- L = 125 coeficient de decalaj- K = 0083 constantatilde de stratificare- W ndash icircncatildercarea staticatilde icircn N- Ws ndash icircncatildercarea dinamicatilde icircn N- DR = D t ndashraportul conductei reabilitate- D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat) icircn m- t ndash grosimea furtunului icircn m- E ndashmodulul de elasticitate al solului icircn Nm2- Es- modul de reacţie al solului icircn Nm2
Incatildercarea staticatilde W rezultatatilde din greutatea solului se calculeazatilde cu relaţiaW = CmiddotωmiddotBd 144 (4)
Unde C ndashgrad de ovalizareω- densitatea solului icircn kgm3Bd- latildeţimea tranşeei icircn care a fost montatatilde conducta ga zdatilde ( de reabilitat) icircn m
Coeficientul C se determinatilde cu expresia
C =
ku
e d
S
B
Huk
2
1
2
(5)
unde ku este raportul icircntre icircncatildercarea orizontalatilde şi cea verticalatildeHs ndashadacircncimea de pozare a conductei icircn m
Calculul icircncatildercatilderii dinamice care acţioneazatilde asupra furtunului pleacatilde de la realitatea catilde asuprafurtunului pot acţiona icircncatildercatilderi dinamice concentrate WSC şi icircncatildercatilderi dinamice distribuiteWSD
WS= WSC + WSD (6)
WSC = 033middotCSCmiddotPmiddotFSC 12middotD (7)WSD = CSDmiddotpmiddotFSD 144 (8)
unde CSC ndash coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor concentrateP ndash icircncatildercatilderi concentrate icircn NFSC- factor de impact pentru icircncatildercatilderi concentrate
8
CSD- coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor distribuitep ndash suprafaţa pe care sunt aplicate icircncatildercatilderile distribuite m2FSD- factor de impact pentru icircncatildercatilderi distribuite
222Calculul la flambaj
Furtunul este solicitat exterior de icircncatildercatilderi dinamice concentrate şi distribuite plusicircncatildercarea rezultatatilde din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde Grosimea furtunului t se determinatilde curelaţia[9]
t = 0721 D
3
1
2
sSL
t
CEBRE
I
Nq
(9)
unde D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde icircn mN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
qt =N
1 2
1
332
D
IECcedilBR L
(10)
qt ndash presiunea exterioaratilde exercitatatilde asupra conductei icircn Nm2EL ndash modulul de elasticitate redus la icircncovoiere datoritatilde efectului de icircmbatildetracircnire icircn Nm2Rω= 1 ndash 033(HωHS) coeficientul lui Buoyancy pentru apatilde (valoare minimatilde 067)B - coeficient de elasticitate pentru furtunI = 250t - moment de inerţieC- coeficient de ovalizare a conductei respectiv al furtunului calculat cu relaţia
C =
3
2
1001
1001
q
q
(11)
q ndash gradul de ovalizare calculat cu expresia
q = 100 (m
m
D
DD max ) (12)
unde Dm Dmax sunt diametrul mediu respectiv diametrul maxim al conducteiCoeficientul de elasticitate pentru furtun se determinatilde cu expresia
B =sH
e650
41
1
(13)
Incatildercatilderile statice şi dinamice se determinatilde cu relaţiile (6) (7) (8)In cazul icircn care flambajul este datorat numai icircncatildercatilderilor rezultate din acţiunea pacircnzei
de apatilde freaticatilde grosimea furtunului t se calculeazatilde cu expresia
9
t =
1
1(
2 3
1
2
PN
CKE
DR
L
(14)
icircn care P ndash este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunK = 7 ndashfactor de amplificareEL ndash modulul de elasticitate la icircncovoiereν = 03 ndashcoeficientul lui Poisson pentru furtunC- coeficientul de ovalizareDR- raportul conductei reabilitateN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
223 Verificarea rezistenţei furtunului la stresLa o duratatilde de viaţatilde de 50 de ani furtunul este supus unor condiţii de stres (obosealatilde
icircmbatildetracircnire) Fiind confecţionat din mai multe materiale cu caracteristici tehnice diferitefurtunul trebuie verificat şi la stres Se poate utiliza relaţia
15100
q(1+
100
q)( 2)(
t
D- 05 ( 1+ )
100
q)(
t
D=
PN
S(15)
icircn care P este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunt ndash grosimea furtunuluiN = 15 divide 2 factor de siguranţatildeS ndash rezistenţa la icircncovoiere a furtunuluiD ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat)q ndash gradul de ovalizare
Valoarea cea mai mare a grosimii furtunului t ca rezultat al diferitelor calcule efectuatepentru fiecare tip de solicitare icircn parte este grosimea finalatilde a peretelui furtunului
23 Metode de catildeptuşire interioaratildeConductele ce trebuie reabilitate sunt catildeptuşite pe suprafaţa interioaratilde cu un strat
subţire de mortar de ciment special sau polimeri speciali De regulatilde grosimea stratului estemai micatilde de 10 mm In unele cazuri se pot depune mai multe straturi Captuşirea interioaratilde(catildematildeşuirea) trebuie satilde asigure protecţie anticorozivatilde umplerea fisurilor şi a gatildeurilorrigiditatea catildeptuşelii stabilitatea staticatilde a conductei In acelaşi timp se icircmbunatildetatildeţescproprietatildeţile hidraulice ale conductei suprafaţa rezultatatilde icircn urma depunerii are rugozitatea maimicatilde ca rugozitatea suprafeţei interioare a vechii conducte Inainte de a se aplica metoda decatildeptuşire interioaratilde conducta se curatildetatilde foarte bine asiguracircndu-se un suport bun pentrucatildeptuşeala aplicatatilde In figura 3 se prezintatilde procedeul de catildeptuşire prin centrifugarePentru protejarea anticorozivatilde a conductelor metalice se aplicatilde catildeptuşeli cu ratildeşini poliexidicatilde
poliuree şi poliuretanToate aceste materiale au şi o bunatilde rezistenţatilde la abraziune Rugozitatea
suprafeţei interioare a conductei este foarte micatilde
Procedeul se aplicatilde la conducte cu diametrul nominal Dn= 80 divide 3400 mm şi lungimi aletronsoanelor de conducte L le 400 m
10
1 2 3 4 5 6Fig3 Utilaj pentru catildeptuşire prin centrifugare 1-conductatilde veche curatildeţatatilde 2 - furtun pentrualimentare cu mortar 3- robot 4- cap de pulverizare prin centrifugare 5- sistem de gletuire6-strat de mortar depus
Debitul de apatilde transportat prin conductatilde Q icircnainte de reabilitare calculat cu relaţiaQ = Av (16)
unde - Q este debitul apei vehiculate prin conductatilde icircn m3s- v ndashviteza apei icircn secţiunea de calcul icircn ms- A ndasharia secţiunii transversale a conductei icircn m2
trebuie satilde fie cel puţin egal cu debitul de apatilde transportat prin conducta reabilitatatildeMicşoracircndu-se diametrul interior al conductei viteza apei creşte cresc şi pierderile de sarcinatildedatoritatilde creşterii vitezei apei Din acest motiv icircn cadrul procesului de catildematildeşuire (torcretare)se procedeazatilde la gletuirea stratului de mortar de ciment pentru ca rugozitatea stratului realizatsa fie mai micatilde ca cea dinaintea reabilitatilderii Produsul de cimentare este alcatildetuit din cimentcu proprietatildeţi speciale + nisip cu granulaţie micatilde + aditivi Mortarul preparat icircn malaxoarespeciale dupatilde reţete este transportat cu pompe prin furtun la robot
Reproiectarea constatilde icircn calculul pierderilor de sarcinatilde unitare distribuite icircnainteşi dupatilde reabilitarea conductei precum şi a stabilitatildeţii statice sub influenţa diferitelorsarcini exterioarePierderile de sarcinatilde unitare distribuite icircn funcţie de debitul de apatilde transportat se determinatilde curelaţia
hr = Md Q2 (17)unde hr sunt pierderile de sarcinatilde unitar distribuite icircn mbar m
Md ndash modulul de rezistenţa hidraulicatilde icircn s2 m5Modulul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde Md se calculeazatilde cu relaţia
Md = 00826middot(λd5) (18)unde λ este coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde [-]
d- diametrul interior al conductei icircn mIntre coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde λ şi coeficientul lui Chezy ndashC- existatilde
legatildeturaλ = 8middotg C2 (19)
unde C -este coeficientul lui Chezy icircn m05sg-acceleraţia gravitaţionalatilde icircn ms2
Coeficientul lui Chezy se determinatilde cu expresia
C = kmiddotRh16 (20)
unde k-coeficientul de rugozitate al materialului [-]
11
Raza hidraulicatilde a conductei cu secţiunea circularatilde se determinatilde cu expresia
Rh = d4 (21)unde d ndash diametrul interior al conductei icircn m
In cazul icircn care se urmatildereşte protecţia anticorozivatilde umplerea fisurilor rigiditatea catildeptuşelii
(aplicaţie semi-structuralatilde) materialul folosit la obţinerea stratului depus de o anumitatilde
grosime t trebuie satilde asigure rezistenţa la forfecare pentru a menţine continuitatea
longitudinalatilde a stratului icircn prezenţa mişcatilderilor de teren rezistenţatilde la icircncovoiere rezistenţatilde
pentru preluarea sarcinilor dinamice Trebuie satildepate puţuri de lansare (de plecare de sosire
intermediare) care reprezintatilde circa 6 din suprafaţa totalatilde a şanţului necesar pentru
realizarea cu tranşeu deschis a conductei
223 Tehnologia sliplineTehnologia constatilde icircn introducerea unui tub nou icircn tubul vechi curatildeţat De regulatilde se
instaleazatilde conducte noi din GRP din PEID icircn conducte vechi Metoda se aplicatilde la reabilitareaconductelor de apatilde potabilatilde canalizare menajeratilde şi industrialatilde gaze naturale Toate sarcinilesunt preluate de noua conductatilde Secţiunea transversalatilde a noii conducte este mai micatilde casecţiunea transversalatilde a vechii conducte dar diferenţa va fi compensatatilde de valoareacoeficientul de rugozitate foarte mic al suprafeţei interioare a noii conducte Spaţiul dintrevechea conductatilde şi noua conductatilde este umplut cu un material special de cimentare In figura4A se prezintatilde schema tehnologicatilde de montare a noii conducte din PEID icircmbinatatilde prin suduratildecap la cap icircn exteriorul conductei vechiIn figura 4B se prezintatilde schema tehnologicatilde pentrumontare conducte GRP
A B1 2 3 4 5 1 2 3
12
Fig4 A-Tehnologie slipline montare conductatilde PEID 1- conductatilde veche2 ndashcap de tragere3-material de umplere4- cacircrlig6- conductatilde nouatilde PEID B-montare conductatilde GRP 1- conductatildeveche 2-material de cimentare 3- conductatilde nouatilde
224 Tehnologia subline
In conducta veche inspectatatilde video şi ulterior curatildeţatatilde foarte bine se introduce oconductatilde de polietilenatilde PE 80 sau PE 100 avatildend SDR (raportul dintre Dn t ) icircntre 26 şi 80Conducta nouatilde se supune unui proces de deformare a secţiunii transversale pe toatatilde lungimeaconductei sub forma de U ( icircn domeniul de elasticitate al materialului) dupatilde care se leagatilde cubenzi de sprijin figura 5 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde de troliu cu un cablu forţa detragere fiind monitorizatatilde permanent Dupatilde introducerea noii conducte icircn vechea conductatilde seintroduce apatilde sub presiune icircn conductatilde benzile de sprijin se vor rupe şi conducta nouatilde vareveni la forma iniţialatilde datoritatilde memoriei termice Procedeul se aplicatilde pentru Dn = 75mmdivide 1600mm şi lungimea L = 600m
1 2 3 4
Figura 5 Tehnologia subline 1- conductatilde veche 2- conductatilde nouatilde 3 ndash bandatilde de sprijin4 ndash conductatilde nouatilde revenitatilde la forma circularatilde
225 Tehnologia compact pipe
Conducta nouatilde din PEXa ( polietilenatilde reticulatatilde cu memoria formei) este introdusatilde icircnconducta de reabilitat deformatatilde sub forma literei C Aceastatilde conductatilde este trasatilde icircn conductaveche cu ajutorul unui troliu puţurile de acces sunt fie catildeminele de vanatilde existente fie puţuri
13
noi In figura 6 se prezintatilde poziţia conductei noi icircn timpul procesului de reabilitare şi dupatildereabilitare Readucerea conductei noi la forma iniţialatilde se face prin icircncatildelzire cu abur
Diametrul conductelor de reabilitat Dn = 100 divide 500 mm lungimea maximatilde 700mConducta nouatilde se muleazatilde pe interiorul conductei vechi şi preia sarcinile acesteia
226 Tehnologia swagelining
Tehnologia swagelining utilizeazatilde ca şi conductatilde nouatilde polietilena standard catildereia i sereduce diametrul cu 5divide 15 - deformatatilde icircn domeniul elastic cu ajutorul unui echipamentcomplex de reducere a diametrului figura 7 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde cu troliu icircnconducta veche ce trebuie reabilitatatilde Dupatilde aşzarea pe poziţia finalatilde a conductei forţa detragere este redusatilde iar conducta nouatilde revine la diametrul iniţial datoritatilde fenomenului derevenire elasticatilde Conducta nouatilde se muleazatilde perfect pe suprafaţa interioaratilde a conductei dereabilitat suprafaţatilde ce trebuie satilde fie curatatilde In figura 8 se prezintatilde instalaţia pentru procedeulswagelining Diametrul conductelor ce pot fi reabilitate Dn= 65 divide 1000mm la o lungimede 1000 m
Forţa de tracţiune a troliului poate fi determinatatilde cu relaţia ( 2 )
1 2 3Fig6 Tehnologia compact pipe 1-conductatilde de reabilitat 2- conductatildenouatilde deformatatilde icircn C 3- conductatilde nouatilde readusatilde la forma iniţialatilde
14
1 2 3 4 5
Figura 7Reducere dimensiuni conductatilde 1-conductatilde veche2 ndash conductatilde nouatilde gacirctuitatilde3- filieratilde 4- conductatilde nouatilde5- cap de tragere
1 2 3 4 5 6 7 8 9Figura 8 Instalaţie pentru tehnologia swagelining 1-conductatilde nouatilde PE 2- rolatilde de ghidare 3-reductor 4- puţ de plecare 5- conductatilde veche 6- cap de tragere 7- cablu 8-puţ sosire 9-troliu
267 Tehnologia rolldown
Tehnologia se aplicatilde la sistemele de distribuţie apatilde cu diametre mari amplasate icircn zone cutrafic pietonal şi auto ridicat Se utilizeazatilde conducte din PE icircmbinate prin suduratilde cap la cap peşantier cu ajutorul unui dispozitiv special cu role perechi Acest dispozitiv reduce diametrulcu maxim 10 icircn domeniul elastic al materialului viteza de reducere fiind de 1divide 3mminutReaducerea la forma şi dimensiunea iniţialatilde se face prin icircncatildelzirea conductei cu aburProcedeul este unul structural se pot reabilita conducte instabil din punct de vederestatic In figura 9 se prezintatilde tehnologia rolldown Dimensiunile conductelor de reabilitatDn=150 divide1000 mm lungimea 600 divide800 m
15
1 2 3 4
Figura 9 Tehnologia rolldown 1-conductatilde de reabilitat2-role3- conductatilde nouatilde4- conductatilde nouatilde fixatatilde icircn conducta veche
Bibliografie1 Roman M şa- Analiza multicriterialatilde Manual 2012 Academia de studii economiceBucureşti2 Massimio Flori ndashGhid pentru analiza cost-beneficu a proiectelor de investiţii Fonduleuopean pentru dezvoltare regionalatilde fondul de coeziune şi ISPA Universitatea de studii dinMilano 19973xxx - Ghid naţional pentru analiza cost-beneficiu a proiectelor finanţate din instrumentelestructurale Ministerul Economiei şi finanţelor4 StoenescuAl şa- Culegere de probleme de mecanicatilde teoreticatilde Editura Didacticatilde şipedagogicatilde Bucureşti 19655 Tudor I şa ndash Protecţia anticorozivatilde şi reabilitatea conductelor şi rezervoarelor EdituraUPG Ploieşti 2007 ISBN ndash 978-973-719-154-06 UTCB-ICECOM Bucureşti ndash Ghid pentru reabilitatea conductelor pentru transportul apei(brutecurate uzate uzate epurate etc) Bucureşti 20137Alessandrescu A- Inginerie mecanicatilde a sistemelor de conducte Ghid de proiectare + CDEditura AGIR Bucureşti 2013 ISBN 978-973-720-489-98 Paraschiv D- Tehnologii de recondiţionare şi procesatilderi ale suprafeţelor metalice EdituraJunimea Iaşi 2005 ISBN 973-37-0539-x9Najafi M ndash Trenchless technologies Piping- Installation and Inspection SUA ASCE PressISBN -978-0-07-164088-62010
16
10 Trujillo ARGhaderi S- Analysis of the long ndashterm Effect of mentenance Strategies InPipelines Technology 2006 Conference Bochum200611 httpmasinisiutilajero12 wwwtpcomro13 wwwrehaucom14SREN 129502 Calculul de rezistenţatilde mecanicatilde al reţele lor icircngropate sub diverse condiţiide icircncatildercare15 wwwceindustrialcomro16 httpinstalatiiucoznetindexconducte0-1517 wwwmnsrocamasuire framehtml18 wwwreabilitare-conductero19wwwcrumanro20 wwwHobasro21wwwgrup4cjro
- Note de curs 1pdf
- Note de curs 2_3pdf
- Note de curs 4_5pdf
- Note de curs 6pdf
- Note de curs 7_8_9pdf
3
Se consideratilde expresia F( t ) matildesura cantitativatilde a fiabilitatildeţii pe o duratatilde de funcţion are
prescrisatilde pentru un utilaj instalaţie piesatilde iar complementul satildeu sau pacircnatilde la fiabilitatea
de 100 notatatilde cu expresia K( t ) care reprezintatilde probabilitatea de nefiabilitate
nesiguranţatilde icircn funcţionare sau carenţa unei instalaţii de a nu realiz a condiţiile tehnice şi de
calitate stabilite Se poate scrie
F ( t ) + K(t ) =1 (12 )
Pentru T = 0 F(t) = 1 şi K(t) = 0 iar cacircnd trarr infin F(t) = 0 şi K( t) rarr 1 figura 1 2
Fig 12
Funcţia F( t ) a fiabilitatildeţii şi complementul acesteia K( t) icircn funcţie de durata de exploatare
Dacatilde o piesatilde din instalaţie se defecteazatilde la intervale strict aleatorii dar numatilderul defecţiunilor
este acelaşi pe perioade egale de funcţionare fiabilitatea piesei respective va fi data de o
funcţie exponenţialatilde de forma
F(t) = e-λt (13)
unde λ = (1Tmbf) ndash rata defectatilderilor care este un coeficient ce caracterizeazatilde intensitatea
defecţiunilor
t ndash perioada de utilizare arbitraratilde pentru care se cautatilde fiabilitatea F( t ) a piesei
respective
In acest caz fiabilitatea F (t) asiguratilde o intensitate de defectare constantatilde pe toatatilde perioada de
funcţionare t Unele calcule icircnlocuiesc pe λ cu 1m (λ = 1m) astfel catilde m reprezintatilde inversul
coeficientului ce caracterizeazatilde intensitatea defecţiunilor sau gradul de defectare şi care nu
este altceva decacirct timpul de bunatilde funcţionare
4
Consideracircnd λ constant gradul de defectare al pieselor se poate determina aplicacircnd metoda
icircnlocuirii imediate a pieselor defecte ND ceea ce icircnseamna catilde numatilderul pieselor rezistente
NR care vor rezista pe durata t este tot timpul egal cu numatilderul total al pieselor NT adicatilde
1NR = 1NT = constant Consideracircnd ND numarul de repere ce se vor defecta icircn perioada ∆t
funcţie liniara de timp λ devine
λ = (1NT)(ND∆t) (14)
Timpul mediu pentru intervenţia de icircntreţinere şi repataţii este
Tmi = Tmbf [1 ndash F (t)] (15
In funcţie de etapa ciclului de viaţatilde a unui produs sau sistem fiabilitatea icircmbracatilde urmatildetoarele
aspecte fiabilitatea precalculatatilde cacircnd se pleacatilde de la faza de proiectare fiabilitatea tehnicatilde
(nominalatilde) determinatatilde icircn urma icircncercatilderilor fiabilitatea icircn exploatare (operaţionalatilde)
determinatatilde icircn condiţiile reale de exploatare
Exemplul 1 O pompatilde centrifugatilde are 52 repere dintre care se defecteazatilde 3 repere icircntr-o
perioadatilde de exploatare ∆t de 200 ore Gradul de defectare al pieselor λ este
λ = (1NT)(ND∆t) = (152)(3200) = 0000288
Fiabilitatea potenţialatilde pentru 1500 ore de funcţionare va fi F p(t) = e-λt = e-0002881500 asymp065
Timpul mediu pentru intervenţia de icircntreţinere şi reparaţie este Tmi = 1500 [1 ndash 065] =525
ore Pompa va funcţiona 525 ore dupatilde care se va repara
Intensitatea reparaţiilor μ= 1Tmr unde Tmr = ( tr1 + tr2 + tr3 + tri) (n ndash 1) (16)
iar tr1 tr2 sunt timpii de reparare propriu zisatilde şi n numatilderul de reparaţii intr-o perioadatilde
delimitatatilde
Fiabilitatea unei instalaţii conducte depinde de elementele sale constitutive Dacatilde sistemul
este legat icircn serie fiabilitatea totalatilde Fs (t) este produsul fiabilitatildeţilor parţiale Fs (t) = F1(t) F2(t)
F3(t) hellipFn(t)
La sisteme cu elemente dispuse icircn paralel astfel ca dacatilde un element ratildemacircne icircn funcţiune
sistemul satilde poatatilde funcţiona ndashpompe de rezervatilde la centrale termice douatilde supape de siguranţatilde
pe un cazan sau recipient sub presiune- se determina nefiabilitatea sau carenţa sistemului Kp
(t) = K1(t)K2(t)hellip Kn(t) Rezultatilde catilde Fp(t)gt Fs(t) iar cacircnd ratildemacircne un singur sistem icircn
funcţiune se revine la sistemul icircn serie
Redondanţa icircnseamnatilde catilde icircn sistem existatilde componente icircn rezervatilde care intervin pentru
icircndeplinirea unei misiuni icircn cazul defectatilderii componentei icircn funcţiune
5
In concluzie o instalatie este fiabilatilde dacatilde se icircncadreazatilde icircn cerinţele impuse de condiţiile
tehnice şi sunt realizaţi indicatorii tehnologici (debit vehiculat presiune nominalatilde
temperaturatilde maximatilde admisibilatilde randament etc) pe o perioadatilde determinatatilde de timp
22 Reparareareabilitarea instalaţiilor
221 Uzura fizicatilde şi uzura moralatilde a instalaţiilor
Reparaţia reprezintatilde procesul tehnologic de icircnlatildeturare a efectelor negative ale uzurii sau
a accidentatilderii astfel icircncacirct instalaţia conducta piesa satilde fie readusatilde icircn stare normalatilde de
funcţionare
Necesitatea reparaţiei rezultatilde ca urmare a uzatilderii pieselor instalaţiei datoritatilde icircn principal
durabilitatildeţii diferite care variazatilde icircn limite largi datoritatilde condiţiilor specifice de funcţionare a
particularitatildeţilor constructive şi tehnologice
Uzura fizicatilde a instalaţiilor reprezintatilde pierderea capacitatildeţii de funcţionare ca urmare a
reducerii din materialul piesei prin uzuratilde a rupturilor şi altor defecţiuni care modificatilde
proprietatildeţile fizico-mecanice ale pieselor componente icircn funcţie de care icircntreaga instalaţie nu
mai poate satisface cerintele impuse de randamentul şi siguranţa icircn funcţionarea stabilitatilde
Uzura fizicatilde apare icircn decursul exploatatilderii ca urmare a icircncatildercatilderii şi condiţiilor de lucru ale
diverselor componente ale instalaţiei a coroziunii a icircmbatildetracircnirii materialelor redistribuirii
tensiunilor interne şi exterioare etc
Gradul de uzuratilde fizicatilde a unei piese sau instalatii Uf se determinatilde cu expresiile
Uf = CR1Cf1 (17)
Uf = CR1Cfo (18)
Unde CR1 este costul reparaţiei piesei sau instalaţiei icircn momentul determinatilderii uzurii
Cf1-costul de fabricaţie (de reproducere) a piesei sau instalaţiei icircn acelasi moment
Cfo-costul iniţial al piesei sau instalaţiei la data fabricatilderii ei
Uzura fizicatilde a icircntregii instalaţii depinde de durata de serviciu a pieselor cu durabilitatea cea
mai micatilde Procesul de uzare icircnseamnatilde modificarea nedoritatilde a dimensiunilor pieselor datoritatilde
pierderii continue şi progresive de material modificarea calitatildeţii suprafeţelor a poziţiei şi
formei lor geometrice Pe suprafeţele de lucru apar zgacircricirceturi rizuri formele cilindrice devin
ovale sau conice se produc icircncovoieri ale ţevilor sau ratildesuciri
6
Sunt acceptate patru tipuri de uzuri fundamentale
-uzura de aderenţatilde (adeziune) este provocatatilde de sudarea şi de ruperea punţilor de
suduratilde icircntre microzone de contact icircntre douatilde suprafeţe cu sau fatilderatilde lubrefiant şi se
caracterizeazatilde printr-un coeficient de frecare ridicat şi o valoare mare a intensitatildeţii uzatilderii
-uzura de abraziune este provocatatilde de prezenţa unor particule dure (nisip pietris
metal etc) icircntre suprafeţele de contact a douatilde corpuri sau un corp solid şi un fluid
-uzura de obosealatilde se produce icircn urma unor solicitatilderi ciclice ale suprafeţelor icircn
contact urmate de deformaţii plastice icircn reţeaua atomicatilde a statului superficial sub formatilde de
ciupituri fisuri exfolieri iar in final se produce ruperea piesei
-uzura de coroziune constituie deteriorarea suprafeţei de frecare şi deci pierderea de
material datoritatilde acţiunii simultane sau successive a factorilor chimici agresivi din
componenţa mediului respectiv (apatilde uzatatilde menajeratilde industrialatilde etc) şi a solicitatilderilor
mecanice Coroziunea chimicatilde poate evolua sub douatilde forme fig13
- coroziune chimicatilde propriu zisatilde icircn situaţia icircn care agentul chimic poate fi gazos
O2 sau lichid
- coroziune electrochimicatilde care presupune existenţa unor perechi de metale anumite
şi icircnchiderea circuitului electric prin electrolit
Se mai icircntacirclnesc şi alte forme de uzuratilde
- Uzura de impact care apare datoritatilde impactului icircntre un corp solid şi alt corp solid cacircnd se
formeazatilde pe suprafaţa de lovire mici cratere care au dimensiuni foarte variate
- Uzura de cavitaţie caracterizatatilde prin ciupituri şi eroziuni adicircnci ale suprafeţelor la viteze
mari icircn prezenţa unui lichid- apare la pompe
- Uzura datoritatilde eroziunii electrice apare la suprafeţele icircntre care sunt descatildercatilderi electrice
- Zgacircrierea este o formatilde de uzuratilde de abraziune mai intensatilde microaşchiere icircn direcţia
mişcatilderii datoritatilde asperitatildeţilor sau a unor particule dure
- Brinelarea este imprimarea sfericatilde a corpurilor de rulare ale rulmenţilor sub acţiunea unor
mari sarcini concentrate produse icircn perioada de repaos
7
Fig13 Defecte ale conductelor
Defecte accidentale apatilderute la conducte pot fi fisurarea lovirea şi spargerea
conductei fig13 Aceste defecte pot fi de diferite lungimi şi suprafeţe
Uzura moralatilde reprezintatilde micşorarea valorii instalaţiilor datoritatilde progresului tehnic prin
apariţia de instalaţii noi mai productive paralel cu scatildederea costului reproducerii lor faţatilde d e
instalaţiile mai vechi Acest lucru duce la micşorarea valorii instalaţiilor fabricate anterior
care se gatildesesc icircn exploatare Se deosebesc douatilde forme ale uzurii morale
- uzura moralatilde de primul gen reprezintatilde deprecierea instalaţiilor existente pe matildesuratilde ce
instalaţiile de aceeaşi construcţie icircncep satilde fie fabricate mai ieftin
- uzura moralatilde de genul al doilea reprezintatilde deprecierea instalaţiilor existente ca urmare a
apariţiei unor noi tipuri de instalaţii mai perfecţionate
Uzura moralatilde Um se poate determina cu relaţia
Um = 1- (Cf1Cfo)(CicirclCicirco)(qoq1) ndash ( CRo - CR1)Cfo (19)
unde Cfl Cfo sunt valoarea unei noi instalaţii rerspectiv valoarea vechi instalatii
-Cicircl Cicirco reprezintatilde cheltuieli de icircntreţinere icircn exploatarea pe unitatea de producţie la tipul
vechi de instalatie respectiv la tipul nou de instalaţie
-qo ql reprezintatilde productivitatea instalatiilor de aceeaşi categorie de tip vechi respectiv de tip
nou
Uzura totalatilde Ut poate fi exprimatatilde cu relaţia
Ut = 1- (1- Uf)(1 ndash Um) (110)
unde ultimii doi termeni reprezintatilde valoarea remanentatilde a instalaţiei din valoarea iniţialatilde ca
urmare a uzurii fizice şi uzurii morale
222 Limite admisibile ale uzurilor şi defectatilderii instalaţiilor
Caracteristicile de bazatilde ale unei piese din componenţa unei instalaţii ndash dimensiuni precizie de
formatilde şi de poziţie calitatea suprafeţelor- pot fi normale admisibile sau limitatilde
- caracteristicile normale ale unei piese sunt acelea care se icircncadreazatilde icircn condiţiile
tehnice prescrise pe desenul de execuţie
8
- caracteristicile admisibile sunt acelea prin care piesa unei instalaţii poate fi repusatilde
icircn instalaţie fatilderatilde nici o recondiţionare urmacircnd a funcţiona satisfatildecatildetor pacircnatilde la o
nouatilde reparaţie
- caracteristica limitatilde numitatilde şi uzuratilde maximatilde admisatilde piesa nu mai corespunde
bunei funcţionatilderi icircn instalaţie
Pe matildesuratilde ce trece timpul un numatilder tot mai mare de piese din instalaţie ajung la limita de
uzuratilde urmacircnd a fi icircnlocuite sau recondiţionate reparaţiile devenind tot mai complexe şi
costisitoare Din acest motiv se utilizeazatilde criterii de stabilire a limitelor de uzuratilde Limitele de
uzuratilde se apreciazatilde icircn baza a patru criterii
Criteriul tehnic permite stabilirea limitelor de uzuratilde din considerente de rezistenţatilde din
icircncatildercarea care solicitatilde piesa din condiţiile frecatilderii la care este supusatilde piesa a solicitatilderilor
termice etc Criteriul tehnic este caracteristic pieselor şi icircmbinatilderilor a catilderor folosire peste
limita maxima de uzuratilde conduce la apariţia uzurilor de avarie a zgomote lor batildetatildeilor a
scurgerilor de fluid etc In figura 14 sunt prezentate curbele de variaţie a uzurii pentru
piesele unei icircmbinatilderi arbore-alezaj Jocul maxim limitatilde a icircmbinatilderii Jmax este
Jmax = ji + U1 max + U2max (111)
unde ji U1max U2max sunt jocul iniţial de montaj al icircmbinatilderii uzura limitatilde a arborelui
uzura limitatilde a alezajului icircn μm
Fig 14
Variaţia uzurii la douatilde piese dintr-o icircmbinare cu duratatilde de funcţionare egalatilde
Criteriul funcţional (tehnologic) se aplicatilde pieselor icircmbinatilderilor conductelor etc care dupatilde o
anumitatilde perioadatilde de funcţionare cu toate catilde ritmul de uzuratilde este constant sau chiar se
micşoreazatilde nu mai realizeazatilde indicii funcţionali impuşi prin documentaţia tehnicatilde a
instalaţiei
9
Criteriul recondiţionabilitatildeţii se aplicatilde acolo unde nu se poate aplica criteriul tehnic şi
criteriul tehnologic Unele piese din instalaţie se pot utiliza pacircnatilde la un anumit grad de uzuratilde a
catilderui intensitate se menţine constantatilde fatilderatilde a apatilderea uzura de avarie dar icircnratildeutatildeţirea indicilor
calitativi se produce icircntr-un stadiu atacirct de avansat icircncacirct piesele nu mai pot fi recondiţionate
impunacircndu-se icircnlocuirea lor
Criteriul economic vine satilde completeze celelalte criterii Se consideratilde ca uzuratilde limitatilde a
instalaţiei momentul icircn care cheltuielile de icircntreţinere şi reparaţii cresc peste anumite valori
iar pierderile tehnologice depatildeşesc limita admisibilatilde Exemplu la reţelele de apatilde potabilatilde
lucratilderile de reparaţii capitalereabilitare se fac cacircnd pierderea generalatilde de apatilde depatildeşeşte 20
din cantitatea totalatilde vehiculatatilde Reparaţiile accidentale se executatilde cacircnd apar pierderi evidente
de apatilde presiunea apei icircn sistem este redusatilde conductele sunt fisurate sau sparte
223 Sisteme de reparaţii
Sistemul organizatoric de icircntreţineri tehnice revizii si reparaţii trebuie satilde asigure
- uzuri catildet mai mici şi durabilitatildeţi cacirct mai apropiate ale pieselor componente
- satilde excluda posibilitatea ca din cauza uzurii instalaţia satilde fie scoasatilde din exploatare
icircn mod neprevatildezut
- posibilitatea de planificare a termenelor de intrare icircn reparaţie a necesarului de
piese de schimb şi a manoperei lucratilderilor de reparaţii
- reducerea la minim a timpului de imobilizare icircn reparaţii
Reparaţiile se executatilde icircn urmatildetoarele sisteme
- sistemul de reparaţii dupatilde necesitate
- sistemul de reparaţii la termene fixe
- sistemul de reparaţii dupatilde controlul statilderii tehnice a instalaţiei
- sistemul preventiv de reparaţii periodice planificate
Sistemul de reparaţii dupatilde necesitate se caracterizeazatilde prin aceea catilde instalaţiile se reparatilde
atunci cacircnd datoritatilde statilderii tehnice nu mai pot fi menţinute icircn exploatare sau se defecteazatilde
Este cel mai simplu sistem icircnsatilde nu se pot planifica lucratilderile şi nici volumul de muncatilde
necesar iar ieşirea bruscatilde din exploatare creazatilde grave probleme beneficiarilor
Sistemul de reparaţii la termene fixe impune retragerea din exploatare a instalaţiei la
termene fixe stabilite dinainte indiferent de starea tehnicatilde a instalaţiei Se pot planifica
piesele de schimb costurile reparaţiei volumul de muncatilde dar apare incovenientul catilde din
cauza gradului de uzuratilde diferit la piese apar cheltuieli inutile la lucratilderile de reparaţii
Sistemul de reparaţii dupatilde controlul statilderii tehnice a utilajelor constatilde icircn planificarea
reviziei tehnice a instalaţiilor şi stabilirea statilderii tehnice icircn urma reviziei Dacatilde se constatatilde catilde
10
instalaţia nu va putea funcţiona pacircnatilde la revizia urmatildetoare planificatatilde se executatilde reparaţia
Volumul pieselor de schimb a metodei de reparaţie volumul manoperei se stabileşte odatatilde cu
efectuarea reviziei tehnice Avantajul metodei constatilde icircn simplitatea ei şi icircn evitarea ieşirii din
funcţiune a instalaţiei Dezavantajul principal constatilde icircn faptul catilde planificarea reparaţiei nu se
poate face pe o perioada lungatilde de timp
Sistemul preventiv de reparaţii periodice planificate asiguratilde planificarea icircntreţinerilor
tehnice reviziilor şi reparaţiilor pe bazatilde de normative durata de funcţionare icircntre
intervenţiile tehnice se exprimatilde icircn ore de funcţionare debit de lichid pompat etc Necesitatea
reparaţiei este determinatatilde pe considerentul catilde piesa consideratatilde a ajuns la limita de uzuratilde
admisibilatilde Sistemul prezintatilde avantajul catilde se evitatilde ieşirea neprevatildezutatilde a instalaţiilor din
exploatare se pot organiza pregatildeti şi planifica lucratilderile de reparaţii Sistemul are prevatildezute
icircntreţineri tehnice I revizii tehnice RT reparaţii curente Rc şi reparaţii capitale Rk
Procedura de lucru pentru repararea conductelor de apatilde canalizare gaz metan este icircnconcordanţatilde cu tipul de material al conductei tehnica de lucru propusatilde ( cu decopertare fatilderatildedecopertare) timpul maxim disponibil pentru lucrare utilaje ce pot fi aduse pe amplasamentexistenţa unui permis de construcţie conform Legii 501991
Lucratilderile de reparaţii se icircncheie cu raport asupra operaţiei efectuate care intratilde icircndocumentaţia catilderţii de construcţie la capitolul reţea aducţiune efectuarea unui calcul de costal lucratilderii care se ataşeazatilde unei fişe ce va icircnsoţi tronsonul reparat de reţea Dacatilde icircn timp sumacosturilor de reparare este mai mare decacirct costul unei conducte noi se poate decidereabilitarea tronsonului respectiv Trebuie realizatatilde o bazatilde de date pe domenii constructivetehnologice cost reparaţii indicatori de performanţatilde ( reţea de apatilde -pierderea de apatilde icircn reţea consum de energie electricatilde kWhm3 lungime specificatilde mloc consum specific de apatilde lomzi retea canalizare-lungimea specificatilde de reţea mloc consum specific de energie kWhm3timpul mediu de remediere defecţiuni icircn ore etc)Caracteristicile constructive ale unei conducte sunt materialul conductei diametrul
nominal grosime perete adacircncimea de pozare anul realizatilderii poziţia şi matilderimea
branşamentelor hidranţilor vanelor reparaţii efective
Caracteristicile tehnologice sunt presiunea de lucru presiunea maximatilde icircn sistem presiuneade icircncercare viteza apei secţiunea de control a calitatildeţii apei etcRetehnologizarea se realizeazatilde dupatilde un proiect şi se consideratilde suma unor reabilitatilderisuccesive sau simultane integrate unui concept nou de executare şi a unor lucratilderi a catilderorexploatare şi conducere satilde fie optimizate prin informatizare Retehnologizarea poate fiparţialatilde sau integralatilde şi trebuie realizatatilde astfel ca instalaţia satilde poatatilde fi exploatatatilde pe o duratatildede 50 -100 de aniCheltuielire efectuate cu reparaţiile se evidenţiazatilde astfel
- reparat conducte ndash leim- reparaţii catildemine ndash lei buc- inspecţii reţea ndash leikm
Sumele cheltuite se pot exprima şi icircn moneda euroBibliografie
11
1 Robescu Dşa- Fiabilitatea proceselor instalaţiilor şi echipamentelor de tratare şi epurare
a apelor Editura Tehnicatilde 2002 Bucureşti ISBN 973-31-2152-5
2 Serbu T ndash Fiabilitatea şi riscul instalaţiilor Elemente de calcul şi teorie Editura
Matrixrom Bucureşti 2005
3 IonuţV - Tehnologia reparatilderii maşinilor Atelierul de multiplicare al Institutului Politehnic
din Cluj-Napoca 1976
4 Normativ pentru exploatarea şi reabilitarea conductelor pentru transportul apei NE 035-06
5 PFEIFFER- Reabilitarea ţevilor sub presiune şi a reţelelor de canalizare6 wwwsteinde- Reabilitarea conductelor de canalizare
1
Curs 2-3 Diagnosticarea conductelor din sistemele de canalizare
1 Introducere
Prin diagnosticare se urmatildereşte stabilirea statilderii tehnice la un moment dat a conductelor ce
intratilde icircn componenţa sistemelor de canalizare efectuatatilde cu scopul de a stabili ordinea de
curatildetare repararereabilitare a diverselor tronsoane ale sistemului Diagnosticarea se poate
face icircnainte de introducerea icircn reparaţie accidentalatilde sau planificatatilde a conductei icircn timpul
operaţiei de reparare şi la terminarea reparaţiei
In funcţie de diametrul nominal al conductei avem
- diagnosticare vizualatilde realizatatilde de regulatilde cu oglindatilde pentru ghidarea luminii
solare icircn conducta ce trebuie inspectatatilde cu diametre nominale maxime de 300 mm persoana
aflatatilde icircn catildeminul de vizitare trebuie satilde poarte echipament de protecţie
- diagnosticare imagisticatilde realizatatilde cu camere video amplasate pe roboţi şi
transmiterea imaginilor la postul de control pentru vizualizare icircnregistrare analizatilde figura
1AB
A B
Figura 1Diagnosticare imagisticatilde cu camera video A- manevrare manualatilde B- cu roboţi
Instalaţia se compune din monitor video dispozitiv de icircnregistrare video calculator sursatilde de
energie electricatilde robot pe role sau pe şenile Ghidarea robotului se face din autovehiculul tip
utilitar fig2D
2
A
B
C
D
Fig 2 Tipuri de roboţi şi autovehicul tip utilitar ABC- roboţi pe roţi şenile D- autovehicul
tip utilitar dotat pentru inspecţii
Localizarea zonei defecte se realizeazatilde icircn raport cu un reper fix- catildemin de vizitare-
matildesuracircndu-se lungimea cablului desfatildeşurat icircntre camera video şi catildeminul de vizitare
In acelaşi timp se poate determina panta pentru conducta de canalizare datoritatilde existenţei
unor traductori de icircnclinare pe robot Sistemul actual de diagnosticare este un sistem modular
deoarece se pot alcatildetui diferite configuraţii icircn funcţie de cerinţele clienţilor In prezent roboţii
de inspecţie video icircnglobeaza calitatea digitalatilde video laserul sonarul detecţie gaze
poziţionare GPS Rezultatul final al unei inspecţii video se transmite beneficiarului sub formatilde
3
de raport de inspecţie cu text şi fotografii dupatilde ROMANIAN STANDARD bazatilde de date
suport video Se precizeazatilde indicatorul numatilder de defecte km conductatilde exemplu-
conductatilde PVC 17 defecte km conductatilde beton 29 defecte km Roboţii pot fi configuraţi
pentru urmatildetoarele diametre ale conductelor
- diametre mici 30 - 250 mm
- diametre medii 250 ndash 600 mm
- diametre mari 600 - 3000 mm
Raportul final conţinedata şi ora inspecţiei denumirea locaţiei starea generalatilde a conductei
lungimea tronsoanelor inspectate poziţionarea şi localizarea defectelor icircnclinaţia şi panta
conductelor icircmbinatilderi defecte alte defecte Pentru diametre de 150 ndash 2000 mm se utilizeazatilde
roboţi CCTV cu tracţiune 4 x 4 prevatildezut cu senzori de icircnclinare lumini auxiliare leduri
cameratilde video presurizatatilde roţatie cap video la 360o icircnclinometru la 125 - 0 ndash 125
traductor de temperaturatilde 0 ndash 1000 C traductor laser Soft inspecţie Win Can 8
2 Factorii care conduc la scatildederea etanşeitatildeţii conductelor de canalizare
Etanşeitatea conductelor de canalizare reprezintatilde elementul cheie de bunatilde funcţionare un timp
icircndelungat O etanşare necorespunzatildetoare la conducta de canalizare permite infiltrarea apei
din mediul ambiant şi exfiltrarea icircn exterior a apei uzate Factorii care duc la scatildederea
etanşeitatildeţii conductelor sunt prezentaţi icircn continuare
- Factori fizici care provoacatilde deteriorarea conductei prin uzare şi eroziune
Particulele desprinde din peretele conductei la care se adaugatilde alte particule
solide vehiculate cu apa uzatatilde impreunatilde cu gratildesimile din apatilde provoacatilde
depuneri care micşoreazatilde diametrul interior al conductei Conductele pot fi
rupte sau fisurate datoritatilde greutatildeţii unor vehicule grele care traverseazatilde
conducta alunecatilderi de teren cutremure
- Factori chimici care distrug peretele conductei prin coroziune icircn urma unor
reacţii chimice Dioxidul de carbon este factorul principal care provoacatilde
procesul de corodare la conductele de oţel Conductele de beton se degradeazatilde
datoritatilde agresiunii satilderurilor de clor sulf NaCl2 CaCl2
- Factorii biologici ca bacterii ciuperci copaci care penetreazatilde icircn timp cu
ratildedatildecinile peretele conductei de canalizare
- Factori antropici ca deversarea de catildetre anumite persoane icircn sistemul de
canalizare de substanţe chimice gunoi menajer ulei mineral şi vegetal
motorinatilde unsoare consistentatilde care provoacatilde degradarea peretelui conductei
3 Clasificarea sistemelor de diagnosticare
4
In tabelul 1 se prezintatilde cele mai utilizate sisteme de diagnosticare a statilderii conductelor
Tabelul 1
Dupatilde felul imaginilor captate avem imagini alb-negru sau color Dupatilde modul de deplasare a
camerei video avem camere video deplasate manual camere video deplasate cu roboţi pe roţi
camere video deplasate cu roboţi pe şenile Fig3
5
Fig 3 Inspecţie cu robot pe roţi
1
2 3 4 5
Fig 4 Inspecţia cu robot pe şenile 1-autoutilitaratilde 2- conductatilde 3 ndashcatildemin 4 ndashrobot 5-
depunere
4 Tipuri de defecţiuni depistate icircn conductele de canalizare
Principalele defecţiuni ce apar la conductele de canalizare sunt prezentate icircn
continuare Aceste defecţiuni sunt diferite ca numatilder icircn funcţie de materialul conductei
41 Depozite de sedimente şi depuneri grele natildemol depuneri calcaroase gratildesimi rezultate
icircn urma spatildelatilderii stradale icircn care existatilde circa 30-35 nisip şi pietriş precum şi a
impuritatildeţilor şi substanţelor aflate icircn apa uzatatilde
42 Fisuri spatilderturi şi surpatilderi ale peretelui conductei Cele mai multe sunt la conductele
din beton urmate de conductele din PVC GRP si azbociment Fisurile pot fi pe creasta
conductei icircn partea laterala pe toate direcţiile Se icircntacirclnesc conducte sparte şi rupte icircn zona
de mufare Figura 5
6
A B
C
D
Fig 5Defecte A- fisuratilde B- gauratilde C- fisuri D- scurgeri latildengatilde racord
43 Deformatilderi de secţiune respectiv ovalizatilderi- apar icircn special la conductele din PVC cu DN
250 ndash 400 mm mai puţin la cele de beton
44 Imbinatilderi realizate incorect apar mai des la conducte din PVC mai puţine la conductele
din beton exemplu - 6 cazuri la conducte PVC cu DN 250- 600 mm 1 caz la conducte din
beton DN 300 ndash 500 mm
45 Deplasatilderi ale conductei generate de tasarea solului tasare datoratatilde insuficienţei
compactatilderii iniţiale nerespectarea condiţiilor de pozare privind patul de pozare Fenomenul
apare la conductele din beton mai puţin la cele din PVC cu DN 200 ndash 1000 mm
46 Racorduri laterale incorect executate cu ocazia racordatilderii de noi utilizatori şi la
realizarea de catildemine de racort cu aria mai mare de 012 m2
7
47 Patildetrunderi ale ratildedatildecinilor de copaci icircn conducte se face lent icircn timp şi se ajunge
dupatilde ani de zile la spargerea tubului din beton Evitarea se realizeazatilde prin patildestrarea distanţei
normate a traseului conductei faţatilde de copaci
48 Apatilde stagnantatilde pe conducte apare din douatilde motive primul cacircnd s-a executat lucrarea
iniţialatilde cu contrapantatilde la execuţie şi montaj iar a l doilea apariţia de praguri de aluviuni Apar
multe la conducte PVC exemplu 10 evenimente la conducta de PVC cu DN 250-600 mm 1
eveniment la conducta din beton cu DN 300-600 mm Procentul de ocupare a secţiunii
transversale cu apatilde stagnantatilde este de 5-10 icircn unele cazuri se ajunge la 50
49 Alte defecţiuni Se icircntacirclnesc tot felul de gunoaie şi PET-uri icircn conducte şi catildemine
catildemine fatilderatilde scatilderi capace sudate lemne la gura tubului radier catildemin incorect executat
5 Spatildelarea şi curatildeţarea conductelor
Cu ocazia inspecţiei conductelor ar trebui satilde se spele şi cureţe conductele icircnainte de a
introduce robotul icircn conductatilde pentru a nu influenţa deplasarea acestuia Spatildelarea se face cu
scopul de a elimina eventuale obstacole (depuneri icircntatilderite ratildedatildecini pietre noroi etc) care ar
icircmpiedica robotul satilde se deplaseze prin conductatilde Inainte de inspecţia video se utilizeazatilde
capete speciale de de curatildeţare acţinate hidraulic cu presiuni ale apei de 60 ndash 80 bari jeturile
de apatilde sunt dirijate icircn spate şi spalatilde conducta La presiuni mai mari de 80 bari se activeazatilde şi
circuitul duzei din faţatilde Curatildeţarea conductelor se poate realiza cu urmatildetoarele procedee
- curatildeţare prin introducerea unui amestec de aer ndash apatilde sub presiune cu viteza de 25
ms se eliminatilde oxizii de Fe mangan precum şi noroi nisip sedimente
- sistem Compri Tube Clean care utilizeazatilde un proiectil din poliuretan propulsat icircn
conducte cu diametrul mai mic de 150 mm de un jet de aer comprimat cu viteza de
15 ms
- metoda CAPSULA POLY- PING de curatildeţirea conductelor cu DN = 10- 2000 mm
cu ajutorul unei capsule cu diametrul mai mare cu 5 decacirct diametrul interior al
conductei capsula se deplaseazatilde prin conductatilde datoritatilde presiunii de 05 ndash 6 bari
- periaj mecanic şi sablare cu apatilde
- spatildelare cu jet de apatilde- de icircnaltatilde presiunecu debit de 300 lminut presiune ˂ 240
bari - spatildelare la presiune foarte icircnaltatilde debit apatilde 90 lminut presiune apatilde˂ 1200
bari - spatildelare cu solvent pentru icircndepatildertarea depunerilor de piatratilde
- tehnologia HI-JET care asiguratilde curatildeţarea conductelor şi uscarea
8
- metode combinate maşini de curatildeţat cu jet de apatilde freze lanţuri capete rotative
tatildeietoare
- dispozitiv mecanic amfibiu tip Molch format din douatilde capete unul prevatildezut cu
ghiare de oţel unul cu patilderţi flexibile din cauciuc pentru finisare
In fig 6 se prezintatilde cacircteva tipuri de (duze) capete de spatildelare icircn fig7 curatildeţarea mecanicatilde iar
icircn fig8 curatildeţarea cu capsule flexibile In funcţie de diametrul nominal al conductei şi de tipul
de depuneri se alege capul de curatildeţare Acesta nu trebuie satilde provoace degradarea conductei
supuse operaţiei de curatildeţare
AB
C
Fig6Tipuri de capete de spatildelare-curatildeţareAB ndashcapete curatildeţare standard cu jetunghiular DN 40-150 mm C-D- tatildeietor deratildedatildecini pentru DN=100-250 mm
D
9
1 2 3 4 5 6
Fig7 Curatildeţare mecanicatilde1-conductatilde cu depuneri 2- dispozitiv mecanic de curatildeţare 3 ndashcablu
4 ndashgroapatilde de poziţie 5 ndashconductatilde curatatilde 6-mototroliu de diferite puteri
Fig8 Curatildeţarea cu capsule flexibile
Pentru desfundarea ţevilor de canalizare cu diametre cuprinse icircntre 13 ndash 250 mm se folosesc
foreze pentru desfundat ţevi de canalizare echipate cu o gamatilde de accesorii - -
- capete drepte ovale conice pentru curatildeţiri uşoare
- capete cu lanţ pentru curatildeţare conducte din oţel fontatilde
10
- capete romboidale pentru curatildeţare depuneri de piatratilde
- cuţite tocatildetoare pentru conducte cu diametre mari
- freze cu 4 şi 6 lame pentru stratildepungerea conductelor foarte obturate
- cacircrlige recuperatoare pentru extragere material textil hacircrtie etc
Arcul curatildeţitor pe care sunt montate accesoriile ajunge la o lungime de maxim 60 m
In anexa 1 se prezintatilde un dispozitiv de curatildeţare mecanic cu ghiare iar icircn anexa 2 conductele
curatildeţate
1 2 3
Anexa 1 ndash Dispozitiv de curatildetare cu ghiare(3 racircnduri concentrice de ghiare) 1-ghiare 2corp
3cacircrlig [10]
11
Aenxa 2 Conducte curatildeţate pregatildetite pentru reabilitare [10]
Bibliografie
1Badea G ndashInstalaţii sanitare Editura Risoprint Cluj-Napoca 2008
2Aştilean I- Contribuţii teoretice şi experimetale la reabilitarea şi modernizarea sistemelelor
de alimentare cu apatilde a localitatildeţilor urbane Tezatilde de doctorat UTC-N 2010
3Chira TV- Diagnosticarea statilderii tehnice a sistemelor de canalizare Tezatilde de doctorat
UTC-N 2012
4 httpinspecţievideorotemplate-ahtml
5 wwwtechnicmad-sonro
6 httptegadoropagesDUZE-CURATARE-CANALhtml
7wwwRohter-grpro
8wwwleaderroroforeze-pentru-desfundat-tevi-de-scurgerehtml
9 wwwcasteconceptro
10wwwludwiggpfeiffercom-Reabilitarea ţevilor sub presiune şi a reţelelor de canalizare
11SREN 135082011 ndash Starea reţelelor de canalizare din exteriorul clatildedirilorPartea 2
Sisteme de codificare a inspecţiei vizuale
12SRISO 24511 ndash Activitatildeţi referitoare la servicii de apatilde potabilatilde şi canalizare Indrumatildetor
pentru managementul serviciilor publice de canalizare
12
1
Note de curs 4-5Diagnosticarea conductelor din sistemele de transport şi de distribuţie aapei
1GeneralitatildeţiElementele constitutive ale conductelor din sistemele de distribuţie a apei sunt supuse
permanent uzurii fizice degradatilderii morale uneori restricţiilor legislative Dacatilde uzurile fizice
pot fi diminuate icircn timp printr-o icircntreţinere adecvatatilde periodicatilde şi o exploatare corectatilde
degradarea moralatilde a conductelor nu poate fi evitatatilde deoarece apar noi şi noi soluţii
constructive icircntr-un timp relativ scurt In ultimul secol au fost utilizate multe tipuri de
materiale la construcţia conductelor fiecare soluţie fiind la data apariţiei o noutate icircn
domeniu Analizacircndu-se comportarea icircn timp a conductelor s-a constatat catilde defectele din
sistemele de distribuţie a apei pot fi icircmpatilderţite icircn şase grupe
- -defecte datorate utilizatilderii la proiectarea execuţia şi repararea conductelor a
unor materiale şi tehnologii necorespunzatildetoare
- -defecte datorate coroziunii
- -depuneri icircn conducte
- -deterioratilderi ale conductelor prin fisurarea şi ruperea materialului din care
este confecţionatatilde conducta
- -defecte ale racordurilor şi icircmbinatilderilor
- -deterioratilderi prin exploatare necorespunzatildetoare
2 Analiza defectelor apatilderute la conductele de distribuţie a apei
In procesul de diagnosticare a conductelor se pleacatilde de la defectul constatat
definacircndu-se un numatilder de cauze care se eliminatilde metodic ajungacircndu-se la cauza primaratilde
Analiza superficialatilde de stabilire a cauzelor care a provocat defectul conduce la repetarea
defecţiunii sau accentuarea unor defecte aflate icircn stare incipientatilde
21Defecte datorate utilizatilderii de materiale şi tehnologii necorespunzatildetoare apar datoritatilde
alegerii materialului conductei a materialelor de etanşare şi protecţie anticorozivatilde
necorespunzatoare
Se manifestatilde icircn timp atacirct la conductele din fontatilde oţel cacirct şi la cele din PVC PE depozitate
necorespunzatildetor
22Defectele datorate coroziunii apar atacirct la suprafaţa interioaratilde a conductei datoritatilde
contactului cu apa cacirct şi la suprafaţa exterioaratilde datoritatilde umiditatildeţii şi agresivitatildeţii solului icircn
care este amplasatatilde conducta Chiar dacatilde conductele sunt protejate iniţial icircmpotriva coroziunii
prin vopsire zincare catildeptuşire cu materiale plastice beton ratildeşini fenomenul de corodare a
conductei apare icircn timp O atenţie deosebitatilde trebuie acordatatilde protejatilderii conductei icircmpotriva
2
coroziunii electrochimice produsatilde de curenţii vagabonzi mai ales icircn apropierea catildeii ferate sau
a catildeilor de rulare a tramvaielor Protecţia se realizeazatilde prin utilizarea sistemului anticoroziv
catodic (prin care conducta este legatatilde la polul negativ) a unei surse de curentrsquo fie cu anozi de
sacrificiu cu un potenţial mai electronegativ decacirct metalul conductei
23 Depuneri icircn conducte
Depunerile din conducte sunt cauzate de materiile icircn suspensie existente icircn apatilde şi de
satilderurile de calciu şi magneziu fig1 In timp aceste depuneri micşoreazatilde diametrul conductei
matilderesc coeficientul de rugozitate de la 003 la conducte de oţel noi la 005-02 la conducte din
oţel cu depuneri mici respectiv la valori mai mari de 2 la depuneri mari ( strat gros) [2]
Datoritatilde acestor factori scade debitul de apa transportat prin conducte sau trebuie matilderitatilde
presiunea pentru a menţine debitul Se matildereşte astfel consumul de energie electricatilde cu
repercursiuni asupra costului unui m3 de apatilde livratatilde la beneficiari Dacatilde presiunea creşte peste
presiunea de 6 bari care este presiunea maximatilde admisibilatilde icircn sistemele de distribuţie a apei se
pot produce avarii prin fisurarea sau spargerea conductei
Fig 1 Depuneri icircn conductatilde
Biofilmele sunt alte tipuri de depuneri cu grosimea de 01 mm la cacircţiva mm care pot satilde
aparatilde icircn conducte şi care pot cauza corodarea conductelor şi influenţa proprietatildeţile hidraulice
ale conductei [1]
24 Deterioratilderi ale conductelor prin fisurarea şi ruperea materialului din care este
confecţionatatilde conducta
Cauzele care provoacatilde fisurarea şi ruperea conductei sunt
3
- -greşeli de proiectare şi de execuţie
- -modificarea adacircncimii de pozare
-apariţia unor sarcini suplimentare statice şi dinamice care nu au fost luate
icircn calcul la proiectare ca şocuri vibraţii modificatilderi ale traficului urban creşterea
greutatildeţii pe osie a autocamioanelor modificarea permanentatilde a nivelului pacircnzei freatice
cauzatatilde de precipitaţii abundente sau secetatilde prelungitatilde precum şi deterioratilderile prin
icircngheţ icircn anotimpul iarnatilde
25 Defecte ale racordurilor şi icircmbinatilderilor
Aceste tipuri de defecte pot satilde aparatilde la toate tipurile de conducte la care icircmbinatilderile au
fost realizate necorespunzatildetor
26 Deterioratilderi prin exploatare necorespunzatildetoare
Deschiderea sau icircnchiderea bruscatilde a unor vane poate provoca lovitura de berbec care
deterioreazatilde conducta datoritatilde apariţiei suprapresiunilor
3 Identificarea fisurilor şi rupturilor la conductele de distribuţie a apei
Pierderile maxime admise de apatilde icircntr-un sistem de distribuţie a apei sunt de 20 [3]
Pierderi de apatilde prin deschideri Tabelul 1
Diametru
deschidere
presiune
Litriminut Litrioratilde m3zi m3lunatilde m3an
2 mm 6 bari 500 30000 720 21600 259200
4 mm 6 bari 1840 110400 2650 79488 953856
6 mm 6 bari 4000 240000 5760 172800 2073600
8 mm 6 bari 7020 421200 10200 303264 3639168
2mm 3 bari 320 19200 461 13824 165888
4 mm 3 bari 1200 72000 1728 51840 622080
In tabelul 1 se prezintatilde pierderile de apatilde la presiunea de 6 bari respectiv 3 bari [5] Din acest
motiv fisurile şi rupturile conductelor trebuie detectate permanent deoarece prin acestea se
4
pierde apa Metoda modernatilde de detectare a fisurilor este localizarea prin compararea
zgomotelor cu corelatori LNC ( Leak Noise Correlator) fig2
Fig 2 Principiul de funcţionare a corelatorului LNC
Corelatorii LCC utilizeazatilde doi senzori care detecteazatilde zgomotul (vibraţii sonore) produs de
apa care curge prin fisuratilde Distanţa pacircnatilde la cei doi senzori fiind diferitatilde şi intensitatea sonoratilde
receptatatilde de cei doi senzori este diferitatilde Distanţa de la fisuratilde pacircnatilde la transmiţatildetorul cel mai
apropiat se determinatilde cu relatia
L = ( D ndash tv ) 2 (1)
Unde D- lungimea conductei icircntre cele cele douatilde transmiţatildetoare icircn m
L- distanţa de la fisuratilde pacircnatilde la tranmiţatildetorul cel mai apropiat icircn m
v- viteza de propagare a sunetului prin conductatilde icircn mms
5
Fig 3 Detectarea pierderilor de apatilde prin monitorizare acustica cu senzori Wireless
Timpul se determinatilde cu expresia
t = N v (2)
N = D ndash 2L (3)
Altatilde metodatilde pentru detectarea pierderilor de apatildendash sistem de monitorizare Wireless
Leakmaster - fig3 se bazeazatilde tot pe vibraţiile acustice provocate de jetul de apatilde care iese
din conductatilde şi produce icircn corpul conductei vibraţii acustice Nivelele de zgomot detectate de
senzori sunt salvate şi transmise prin radio la unitatea mobilatilde centralatilde De regulatilde se matildesoaratilde
zgomotul icircn timpul perioadei de consum redus de apatilde icircntre orele 2- 4 am Zgomotul poate fi
depistat şi la vane contoare de apatilde hidranţi alte armatildeturi
Urmatilderirea şi calibrarea acusticatilde TestrodGeofon utilizeazatilde douatilde unitatildeţi una de localizare
Testrod alta de calibrare Geofon care lucreazatilde icircn combinaţie cu un generator de puls PWG
Se ascultatilde vanele şi apometrele iar icircn locul unde existatilde scurgere presiunea exercitatatilde produce
un zgomot care poate fi detectat de la suprafaţatilde cu echipamentul amintit fig4
6
1 2 3
Fig4 Determinarea pierderilor de apatilde cu aparatul TestrodGeofon 1 ndashtijatilde robinet 2-
spatilderturatilde 3-hidrant
Detectorul de gaz Gas Check-H2 determinatilde pierderile de hidrogen din conducta umplutatilde cu
gaz la o anumitatilde presiune Durata de matildesurare depinde de dimensiunea fisurii tipul de sol
structura de suprafaţatildefig5
Fig 5 Detector de gaze
4 Diagnosticarea imagisticatilde a statilderii tehnice a conductelor
7
Stabilirea statilderii tehnice a conductelor unui sistem de distribuţie a apei se realizeazatilde icircn prezent
prin diagnosticare imagisticatilde Informaţiile obţinute vor fi utilizate la fundamentarea deciziilor
de reabilitarereparare şi retehnologizare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeaza icircnainte de
icircnceperea unui proces de repararereabilitare cu tehnologii NO DIG adicatilde fatilderatilde satildepatildeturatilde
continuatilde pe icircntreaga perioadatilde de reabilitare şi se terminatilde odatatilde cu finalizarea lucratilderilor de
reabilitare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeazatilde icircn douatilde etape realizarea pe teren a
inspecţiei tehnice a conductelor şi procesarea imaginilor realizate finalizatatilde prin icircntocmirea
raportului de inspecţie Realizarea pe teren a inspecţiei tehnice se face cu ajutorul roboţilor
pentru inspecţie imagisticatilde deplasabili pe roţi sau şenile Inainte de realizarea inspecţiei icircn
conductatilde se realizeazatilde urmatildetoarele operaţii conducta se izoleazatilde de restul instalaţiei se
goleşte de apatilde se curatildeţatilde se demonteazatilde vanele de separaţie şi se introduce robotul icircn
conductatilde Roboţii sunt echipaţi cu camere video laser pentru determinarea ovalitatildeţii
conductei sonar pentru determinarea grosimii stratului de coroziune a fisurilor şi a
icircmbinatilderilor defecte camere telescopice mobile pentru inspecţia tehnicatilde a racordurilor surse
de luminatilde suplimentaratilde radiolocatoare pentru determinarea traseului conductei fig6
Rapoartele de inspecţie cuprind date referitoare la tipul conductei inspectate adacircncimea de
pozare a conductei numatilderul de defecte poziţia şi starea racordurilor tipul defectelor
localizarea acestora schiţa tronsonului inspectat cu localizarea defectelor
Fig 6 Robot dotat şi cu laser pentru stabilirea gradului de ovalizare conducte
Fig7 Diagnosticare conductatilde de apatilde ndashdepuneri
Bibliografie
8
1 Bolboacatilde AM- Contribuţii teoretice şi experimentale la reabilitarea şi modernizarea
conductelor din sistemele de distribuţie a apei icircn localitatildeţi Tezatilde de doctorat UTC-N Cluj-
Napoca 2012
2 wwwtermoutclujrotermoluc
3 SR 13431-2006
4 STAS 73471-74
5wwwdetcondro
6wwwdetectaquaro
7httpcasteconceptro
1
Note de curs 6 Diagnosticarea conductelor din sistemele de transport şidistribuţie a gazelor combustibile
1 IntroducereGazele combustibile- gaze naturale şi gaze petroliere lichefiate- sunt utilizate pentru
- nevoi menajere la maşini de gatildetit şi preparare apatilde caldatilde- instalaţii de ardere pentru obţinerea energiei termice necesare icircncatildelzirii- icircn procese tehnologice
Reţelele pentru transportul şi distribuţia gazelor naturale combustibile se impart icircn- retele exterioare de distribuţie- reţele interioare de utilizare
Presiunile icircn reţeaua de gaze naturale combustibile sunt diferite pe tronsoanele instalaţiei- -icircnaltatilde presiune ˃ 6 bari- -medie presiune 2 ndash 6 bari- -presiune redusatilde 02 ndash 2 bari
-presiune intermediaratilde 005 ndash 02 bari-presiune joasatilde lt 005 bari
Valorile presiunilor au fost stabilite dupatilde urmatildetoarele criterii-presiunea de utilizare a arzatildetoarelor şi altor aparate care lucreazatilde cu gaze-siguranţa icircn exploatare a sistemului de alimentare cu gaze-caracteristicile funcţionale ale regulatoarelor de presiune debitmetre aparate de
reglaj şi automatizareSistemul de conducte de icircnaltatilde presiune pentru gazele din import sau cele din producţieproprie are presiunea de lucru pgt40 bari Sistemul regional de transport are presiunea de 6 ndash40 bari iar sistemul local de transport are presiunea mai micatilde de 6 bari Conductele suntmetalice confecţionate din oţel icircmbinate prin suduratilde electricatilde urmatatilde de verificareacordonului de suduratilde prin metode nedistructiveReteaua exterioaratilde de distribuţie este confecţionatatilde din tevi de oţel imbinate prin suduratilde cufitinguri (cot teu cruce etc) sau din polietilena de icircnaltatilde densitate icircmbinatatilde prin suduratilde
2 Defecţiuni ale conductelor
Prin defect al conductelor din sistemul de transport şi distribuţie al gazelor combustibile seicircnţelege orice eveniment icircn sistem care provoacatilde pierderi de gaze de la simple emanaţii lamodificatilderi ale regimului de presiune care necesitatilde pentru rezolvare reparare materiale forţatildede muncatilde utilaje consum de timpDefecţiunile apar icircn interiorul conductelor metalice lasuprafaţa peretelui sau la exteriorul conductelor Avacircnd icircn vedere gradul de periculozitate alsistemului de conducte defecţiunile posibile se impart icircn trei clase de defecte
- defecte generate de factori dependenţi de timp defecte produse de coroziuneaexterioaratilde ( electrochimicatilde chimicatilde coroziunea solului coroziunea microbiologicatildecoroziunea datoratatilde solicitatilderilor mecanice coroziunea prin eroziune coroziunea piting)defecte provocate de coroziunea interioaratilde defecte produse de coroziunea fisurantatilde subtensiune
- defecte generate de factori stabili defecte de fabricaţie ale icircmbinatilderilor sudate defecte de construcţie ( fisuri şi ruperi ale cordoanelor de suduratilde bucle sau curbe ale ţevilorsudate) defecte ale elementelor filetate ale conductelor defecte ale elementelor de tip specialale conductelor ( defecte ale icircmbinatilderilor cu flanşe defecte de funcţionare incorectatilde arobineţilorvane catildederi ale sistemului de etanşare sau corpurilor echipamentelor )
2
- defecte generate de factori independenţi de timp defecte produse de intervenţiede terţatilde parte (voite sau nevoite) care produc defecte imediate sau icircntacircrziate deterioratilderi prinacţiuni ilicite defecte produse de operarea incorectatilde defecte produse prin solicitatilderi climaticesau de teren ( defecte datorate temperaturilor scatildezute tratildeznete ploi inundaţii alunecatilderi deteren cutremure)
Coroziunea are ponderea cea mai mare raportat la numatilderul de defecţiuni care seregatildesesc icircn lunile cu temperaturi scatildezute şi umiditate mare Se depisteazatilde la distanţe mici decordonul de suduratilde şi se datoreazatilde sudurii necorespunzatildetoare izolaţiei exterioarenecorespunzatildetoare şi solului Fenomenul de coroziune duce la micşorarea grosimii pereteluiconductei şi icircn final la perforarea lui figura 1
Fig1 Coroziune exterioaratilde pe conductatilde de gaz [3]
Dacatilde coroziunea şi fisurile nu sunt depistate şi nu sunt reparate icircn stadiul primar de degradareaceste vor creşte pacircnatilde la degradarea finalatilde catastrofalatilde catildend se pierde gazul din conductatilde şi sepot produce evenimente grave In prezent existatilde implementat icircn sistemul naţional ndashTransgaz-sistemul preventiv si corectiv de mentenanţatilde care introduce un sistem lucratilderi dementenanţatilde planificate anual ndashrevizii tehnice RT- durabilitate economicatilde de mentenanţatildenivel acceptabil al riscului de producere al defectelor accidentale şi cheltuieli minimeplanificate din timp Pentru protecţia catodicatilde a conductelor (sistem activ) se utilizeazatilde douatildesisteme - sistemul cu anozi galvanici ataşaţi conductei
- sistemul cu staţie de injecţie de curent electric icircn conductatildeProtecţia anticorozivatilde exterioaratilde ndashsistem pasiv- ( uşoaratilde normalatilde icircntatilderitatilde foarte icircntatilderitatilde) serealizeazatilde icircn exterior cu mai multe straturi
- stat aderent cu grund vopsea pe bazatilde de bitum şi benzinatilde- strat izolare cu amestec pe bazatilde de bitum
3
- strat armare cu benzi din pacircslatilde sau fibratilde de sticlatilde- icircnveliş exterior din benzi bitum - cauciuc materiale plastice fibre de sticlatilde
Protecţia anticorozivatilde icircn interiorul conductei se realizeazatilde prin grunduire cu bitum
3 Diagnosticarea conductelor din sistemul de transportDiagnosticarea conductelor ce trebuie reabilitatereparate este un proces complex
realizat icircn prezent cu metode moderne Reabilitatea conductei este icircn cele mai multe cazuri osoluţie mai economicatilde decatildet o investiţie nouatilde Deciziile trebuie luate dupatilde o analizatildeeconomicatilde dupatilde durata efectivatilde de exploatare şi istoricul defectelor de pe conductatildeDiagnosticarea conductelor pentru a se stabili starea tehnicatilde vine icircn sprijunul luatilderii uneidecizii corecte Determinarea statilderii tehnice se poate realiza cu urmatildetoarele metode
- investigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei conductei metalice icircngropate aplicabilatildela conducte metalice icircngropate protejate catodic dar care prezintatilde defecte deizolare icircn vederea controlului ultrasonic al integritatildeţii materialului tubular
- investigare din interior cu ajutorul sistemelor inteligente de diagnosticare ndash PIG(cu metode magnetice şi ultrasonice) a conductei icircn funcţiune pentru defecteinterioare şi exterioare ale conductei
- tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziuneInvestigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei se face cu trei procedee- metoda Pearson (gradient de curent alternativ)-metoda potenţialelor la intervale mici CIPS-metoda gradientului de curent continuu DCUGInvestigarea din interior cu sisteme inteligente PIG detecteazatilde coroziuni interioare
coroziuni exterioare defecte ale cordoanelor de suduratilde fisuri ale materialului conducteiTehnologia aplicatatilde cuprinde urmatildetoarele operaţii
- pozarea pe traseul conductei a indicatoarelor de trecere PIG a sistemului de urmatilderirea deplasatilderii PIG-ului
- operaţii pregatildetitoare pentru inspecţie identificarea obstacolelor realizarea unuiprogram de curatildeţire adecvat inspectarea gatilderilor de lansare-primire a instalaţiei godevilare
- curatildeţirea conductelor cu PIG de curatildeţire (godevil) magnetic cu perii racloaremagnetic cu perii pe circumferinţatilde cu discuri de raclare cu discuri de ratildezuire PIG dinpolietilenatilde
- probatilde de trecere cu PIG fals echipat cu discuri de calibrare- inspecţia inteligentatilde propriu zisatilde cu PIG inteligent dotat cu senzori de relevare a
defectelor interne şi externe + detectare presiune temperaturatilde unghi de redare vitezatilde derulare
PIG-ul inteligent trebuie satilde icircnregistreze datele suficiente culese pe canale separate satildedispunatilde de capacitate mare de stocare a datelor satilde aibe un numatilder mare de senzoriminiaturizaţi pentru a acoperii 100 din circumferinţa conductei PIG-ul este transportat princonducta de gaz icircn acelaşi timp cu debitul de gaze necesare consumatorului cu o anumitatildevitezatilde PIG-ul se lanseazatilde din gara de lansare - primire PIG anexa 1 In figurile 2 şi 3 seprezitatilde douatilde tipuri de PIG-uri figura 4 prezintatilde principiul de matildesurare ultrasonicatilde In fig5 67 se prezitatilde tipuri de PIG-uri Gara de lansare primire PIG-uri asiguratilde lansarea PIG-urilor icircnconducte cu DN 200 ndash 1100 mm la presiuni nominale de 25 ndash 100 bari şi temperaturi de -300
-+ 500 Tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziune este o metodatilde nedistructivatilde de
diagnosticare a defectelor conductelor ce nu pot fi diagnosticate cu PIG-uri inteligenteMetoda constatilde icircn efectuarea matildesuratildetorilor deasupra terenului pe traseul conductei icircn vedereadeterminatilderii anomaliilor apatilderute icircn grosimea pereţilor cum ar fi coroziunea Tehnologia deoperare cuprinde
4
- aplicarea unui curent electric cu componente armonice cu frecvenţe diferite icircntredouatilde puncte ale conductei la distanţa de 1000 m unul de altul
- se deplaseazatilde placa cu senzori ( 6 senzori icircn linie x 4 coloane) fig8 din metru icircnmetru pe traseul conductei matildesuracircndu-se cacircmpul magnetic icircn lungul conductei- procesarea datelor obţinute icircn laborator icircn vederea determinatilderii deviaţiei cacircmpului
magnetic dependent de frecvenţatilde icircn direcţie verticalatilde şi orizontalatilde- prezenţa unei deviaţii indicatilde regiunea care prezintatilde defect de regulatilde cauzat de
coroziune-
Fig2 Componenţa PIG cu senzori ultrasonici
Fig3 PIG cu senzori magnetici
Metoda NO PIG se poate utiliza la diametre ale conductelor de 3 ndash 10 ţoli la o grosime aperetelui de maxim 10 mm si o adacircncime a conductei de 2 metri Lungimea de inspecţie aconductei este de 1000 m Productivitatea zilnicatilde este de 750 m Alte caracteristici tehnice
- specificaţie defect ˃ 96- lungimea minimatilde 50 mm- latildeţimea minimatilde 50 mm
5
- detectare defect ˃ 20 pierdere metal rezoluţie adacircncime ˂ 20 mm- adacircncime coroziune minim 50 din grosimea peretelui
Fig6 PIG introdus icircn conductatilde 1- conductatilde 2 ndashPIG
1 2 3 4 5
1
Fig4 Principul de matildesurare ultrasonic 1-peretele Fig 5 PIG de curatildeţire 1- periiţevii2- impuls incident 3- defect interior 4- impulsreflectat 5- defect exterior
1 2
-
6
Fig7 Tipuri de PIG
1 2 3
Fig8Instalaţie de diagnosticare NO PIG 1- placa cu senzori 2 ndash cablu 3- calculator
4 Diagnosticarea conductelor din sistemul de distribuţieConductele de transport şi distribuţie sunt izolate exterior ( protecţie pasivatilde) cu ţesatildeturatilde devatatilde de sticlatilde şi bitum protejate catodic ( protecţie activatilde) Ingropate dacatilde este cazul la minim08 m adacircncime sau montate suprateran Diagnosticarea statilderii tehnice a conductelor se facecu urmatildetoarele procedee
- examinarea vizualatilde cu ochiul liber folosind lupa dacatilde este cazul-examinare imagisticatilde icircn interiorul conductei cu camere video- examinare cu ultrasunete cu impuls reflectat- examinare cu ajutorul curenţilor turbionari- examinare cu radiatii penetrante ( Xγ )- examinare prin termografie
Conductele pot avea defectele coroziune eroziune obosealatilde Forma acestor defecte poate fi
ovalatilde neregulatatilde spiralatatilde Din punct de vedere al originii şi localizare avem defecte de
suprafaţatilde icircn apropierea suprafeţei şi defecte interne Defectele pot fi individuale sau grupate
Alegerea procedeului de diagnosticare se face dupatilde tipul defectului accesibilitatea conductei
nivel de sensibilitate dorit echipament de examinare disponibil costul procedeului Chiar
dacatilde conductele sunt corodate şi pierderea de material din peretele conductei este mai mic de
7
80 din grosimea peretelui dar nu au scurgeri de gaze ele nu se scot din funcţiune dar se
poate micşora presiunea din conductatilde Urmeazatilde a se repara ca defect local efectuicircndu-se
reparaţia localatilde a conductei pe o anumitatilde lungime
Verificarea tehnicatilde a conductelor şi branşamentelor se executatilde la intervale de 6luni-
12 luni icircn funcţie de numatilderul de defecte constatate kman precedent şi alţi parametri tabelul
1 Tabelul 1
Termene maximale pentru efectuarea verificatilderilor tehniceTipul conductei Conducte din oţel Conducte din PE
subterane supraterane
Numatilder de
defecte
constatatekman
precedent x
x lt 0025 0025ltxlt025 025ltxlt1 xgt1 indiferent de
vechimea
conductei
cu
vechime
ltde 2 ani
cu
vechime
gtde 2 ani
Interval de timp
1
verificare
an
1 verificare la
6 luni
1
verificare
la 3 luni
1
verifi
care
lunatilde
1
verificarean
1
verificare
la 6 luni
1
verificare
an
Verificarea etanşeitatildeţii icircmbinatilderii conductelor şi armatildeturilor se face la presiunea de lucru a
gazului din instalaţie cu spumatilde de apatilde şi satildepun sau aparate de detectare scurgeri de gaz metan
In figura 9 se prezintatilde un aparat pentru inspecţie video tractat manual iar icircnfig10 aparat pentru detectarea scurgerilor de gaze naturale utilizat la verificarea etanşeitatildeţii
1
2
Fig10 Aparat pentru detectare scurgeri degaze naturale 1 senzor 2- aparat
Fig9 Aparat pentru inspecţie video
8
Bibliografie
1TatildenatildesescuFT ndash Electrotehnologii Protecţia mediului procesarea de materiale şicontrol nedistructiv Editura AGIR Bucureşti 2011 ISBN 978-973-720-353-32ZecheruGh şa- Strategii de mentenanţatilde pentru conductele de transport al gazelornaturale Universitatea de petrol şi gaze Ploieşti 20113Laţa I Bicircrsan F ndashUtilizarea materialelor compozite la repararea defectelor de tip lipsatildede material produse prin coroziunea exterioaratilde a conductelor metalice In Monitorul depetrol şi gaze 5 (111) mai 2011p64wwwnopigro5wwwflowtitecom ndash Manual de intervenţie Flowtite Technology AS Norvegia6wwwtransgazro7wwwarmagazro8wwwagirro9wwwpipelineengineeringro10wwwscrigroupcom11wwwartecnoro12wwwavantro13PT CR 12-200315SREN 13480-32003A2 200716SREN 14291 ndash Soluţii spumante pentru detectarea scurgerilor de gaze17 EN 12954-2
9
Anexa 1-Garatilde de lansare - primire PIG (godevil) [10]
1
Note de curs 7-8-9 Metode şi tehnologii de reabilitare şi modernizare a conductelor dedistribuţie apatilde canalizare gaz
1 Alegerea tehnologiei de reabilitare a conductelor utilizacircnd analizamulticriterialatilde
11 GeneralitatildeţiReabilitarea conductelor reprezintatilde o etapatilde importantatilde icircn prelungirea duratei de
exploatare a conductei degradate pe o perioadatilde de 30 divide 50 ani Costul reabilitatilderii este estimatla 50 divide 75 din valoarea unei noi investiţii De exemplu icircnlocuirea conductelor de gazenaturale sau a unor tronsoane din acestea se face icircn funcţie de starea tehnicatilde numatilder de defecte km agresivitatea solului şi valorile curenţilor de dispersie modernizarea carosabilului şiinfrastructurii sistemelor de utilitatildeţi necesitatea redimensionatilderii schimbarea regi mului depresiune influenţa asupra mediului ambiant dezvoltarea economicatilde a unor regiuni etcLuarea deciziei de reabilitare este etapa cea mai importantatilde icircn realizarea proiectului dereabilitare Fiind un proiect de dezvoltare tehnologicatilde fundamentarea deciziei se face cuajutorul analizei muticriteriale -AMC Aceasta se bazeazatilde pe analiza cantitativatilde ndash prinpunctare ierarhizare determinarea ponderii - a unei game largi de catagorii şi criteriicalitative de impact Alatildeturi de costurile şi beneficiile economice stabilite prin metodacost-beneficiu - MCB - pot fi elaboraţi diferiţi indicatori sociali şi de mediu Utilizareaacestei metode permite structurarea şi combinarea diferitelor evaluatilderi ce trebuie luate icircnconsiderare icircn luarea deciziilor cacircnd pot fi mai multe alternative
AMC este utilizatatilde pentru selectarea celei mai bune alternative din cele disponibilepentru realizarea investiţiei icircn reabilitarea conductelor Pentru proiecte mici se utilizeazatildeAMC iar pentru proiecte majore AMC + MCB AMC poate fi aplicatatilde şi icircn cazurile icircncare proiectul are obiective simple acestea fiind calitative şi mai puţin cuantificabile
Etapele utilizatilderii AMC sunt- stabilirea contextului decizional- definirea opţiunilor- definirea criteriilor- crearea matricei de performanţatilde- standardizarea punctajelor- ponderea criteriilor pentru cuantificarea relativatilde a fiecatilderui criteriu icircn procesul
decizional- ierarhizarea opţiunilor- ierarhizarea rezultatelor- analiza de senzitivitateStrategia de reabilitare a unui tronson de conductatilde cuprinde urmatildetoarele etape- analiza situaţiei actuale ţinacircnd cont şi de istoricul conductei- stabilirea obiectivelor- managementul datelor- evaluarea defectelor şi a altor elemente ale tronsonului de reabilitat- estimarea şi verificarea costurilor- propuneri şi analizarea strategiei de reabilitare
- planificarea operaţiilor de reabilitareIn final se icircntocmeşte proiectul de reabilitare al conductei Justificarea adoptatilderii proiectului dereabilitare se axeazatilde pe
- reducerea costurilor de operare- reducerea costurilor de reparaţii a conductelor- reducerea pierderilor de fluid vehiculat prin conducte
2
- creşterea gradului de icircncredere a consumatorului icircn calitatea serviciului asigurat defurnizor ( calitatea fluidului presiunea de funcţionare reducerea numatilderului de opririaccidentale)
- protecţia mediului şi conservarea resurselor naturale
12 Metode de evaluareIn cadrul evaluatilderii factorilor care sunt luaţi icircn considerare la luarea deciziei de reabilitare aconductelor fie prin metoda clasicatilde tranşeu deschis fie prin metoda modernatilde NO DIG (fatilderatilde decopertare) se aplicatilde urmatildetoarele metode
- analiza directatilde a performanţelor alternativelor- icircnsumarea ponderilor sau modele liniare cumulative- procesul ierarhiei analitice ( PIA)- metoda ELECTRE l
Indiferent de metoda adoptatatilde icircn prima fazatilde a analizei trebuie stabilite metodele şi procedeelede reabilitare a conductelor Tehnologiile pot fi clasificate astfel pentru catildeptuşireacanalelorconductelor introducerea unei conducte noi icircn conducta veche conducta nouatildepreia sarcinile conductei vechi consolidarea conductei vechi realizarea de lucratilderi noi Inschema urmatildetoare se prezintatilde principalele metode şi tehnologii de reabilitareReparaţie capitalatilde reabilitare conducte-NO DIG (fatilderatilde decopertare)
- place pipe (CIPP) -pentru conducte instabile şi stabile din punct de vedere static - palled in place - inverted in place
- slipline- pentru conducte instabile şi stabile static- catildeptuşire interioaratilde (torcretare)
- cu mortar de ciment - cu polimeri
- close fit pipe - sublime -swagelining - rolldown -compact pipe
Inlocuire conducte vechi ndashNO DIG-cu icircndepatildertarea conductei vechi din sol
- conductatilde pilot ndashpilot l- pilot ll
- impactor- pipe ejection- pipe extraction- CLG
- cu distrugerea conductei vechi- pipe bursting (cu aer comprimat cu forţatilde de tragere cu acţionarehidraulicatilde pipe implosion)- pipe splitting ( pentru oţel fontatilde ductilatilde )
Reparaţie capitalatilde reabilitare - tranşeu deschisReparaţie localatilde - short liner pentru Dn = 100 divide 600 mm
- echipament robotizat pentru netezirea presarea mufelor şi cratildepatildeturilor din ţevi Dn
ge 150 mm + reabilitarea branşamentelor realizate cu coliere presate pe conductaprincipalatilde şi etanşare cu ratildeşini Dn ge 150 mm
- tehnica injectatilderii pentru sigilarea mufelor şi cratildepatildeturilor
3
- procedee de reparare prin sudare la conducte metalice ( icircncatildercare cu suduratilde peticesudate manşoare tip B
- procedee de reparare a conductelor metalice fatilderatilde sudare( cu manşon tip Aicircnvelişuri cu ratildeşinatilde)
- utilizarea icircnvelişurilor de consolidare metalice umplute cu materiale polimerice saucompozite
- repararea conductelor metalice cu icircnvelişuri din materiale polimerice saucompozite
-Criteriile al catilderui numatilder nu trebuie satilde fie mai mare de 10 pentru selecţia tehnologiilor dereabilitare sunt prezentate icircn tabelul 1Analizicircnd caracteristicile tehnice şi tehnologice ale tronsonului de conductatilde din schemaprezentatatilde mai sus se extrag variantele de reabilitare care se noteazatilde cu V1 V2ViDin tabelul 1 se aleg criteriile de evaluare
Criterii pentru selecţia tehnologiilor de reabilitare Tabelul 1NrcrtCj Denumirea criteriului UM Natura criteriuluiC1 Durata de viaţatilde a conductei reabilitate ani maximizantC2 Durata de execuţie ani minimizantC3 Perturbarea traficului sau a exploataţiei agricole minimizantC4 Perturbarea altor reţele minimizantC5 Afectarea mediului minimizant
C6 Preţul reabilitatilderii ron minimizantC7 Lungimea traseului m maximizantC8 Garanţia ani maximizantC9 Accesibilitatea ( satisfacerea necesitatildeţilor
locuitorilor a mediului de afaceri)lockm maximizant
Notatilde Natura criteriului poate fi schimbatatilde la cerinţele beneficiarului particularitatildeţile lucratilderiide reabilitare prevederile legislaţiei icircn vigoare factori sociali etc
Fiecatilderui criteriu de evaluare Cj i se stabileşte un coeficient de importanţatilde Kj pe oscaratilde de ierarhizare de la 1 la 3
- 1 ndash importanţatilde redusatilde- 2 ndash importanţatilde medie- 3 ndash importanţatilde maximatilde
Pentru stabilirea ponderii de importanţatilde al fiecatilderui criteriu selectat se utilizeazatilde coeficienţinumerici de importanţatilde utilizacircndu-se diferite scatilderi cu valori 1 divide 3 1 divide 5 1 divide 7 1 divide 10 1 divide100 Alegerea scatilderii se face icircn funcţie de precizia cu care se doreşte departajarea criteriilor deevaluare In tabelul 2 se prezintatilde cacircteva scale de evaluare ( clasificare)
Scale de clasificare cu diferite nivele Tabelul 2
Calificativ acordat Grad de satisfacere3 nivele 1 minim
2 parţial3 total
5 nivele 0 nesatisfatildecatildetor25 satisfatildecatildetor
4
5 mediocru75 bine10 foarte bine
7 nivele -3 influenţatilde negativatilde foarte mare-2 influenţatilde negativatilde mare-1 influenţatilde negativatilde0 nici o influenţatilde1 influenţatilde pozitivatilde2 influenţatilde pozitivatilde mare3 influenţatilde pozitivatilde foarte mare
10 nivele ndash transformareacalificativelor icircn note
Foarte bine Bine Mediocru Satisfatildecatildetor Nesatisfatildecatildetor
Criterii cu pondere ge 3 10 75 5 25 0Criterii cu pondere 2 8 65 5 35 2Criterii cu pondere 1 7 6 5 4 3
Eficienţa economicatilde a noilor tehnologii NO DIG apare numai peste o anumitatilde valoare alungimii de conductatilde reabilitatatilde
13 Metoda de evaluare globalatilde a performanţelorAceastatilde metodatilde este icircn prezent cea mai utilizatatilde de diverse firme instituţii pentru luareadeciziilor icircn domeniul reabilitatilderii sistemelor de conducte ( face parte din metoda icircnsumatilderiiponderilor) Paşii care trebuie urmaţi sunt
- stabilirea variantelor care urmeazatilde a fi analizate schema punct 12- stabilirea criteriilor de evaluare ndash tabelul 1- şi a coeficienţilor numerici de importanţatildetabelul 2- icircntocmirea matricei cu calificative şi transformarea calificativelor icircn notecare seicircnscriu icircn matricea notelor-- calcularea indicelui global de performanţatilde pentru fiecare variantatilde icircn parte cu relaţia
IG = jj
n
j
KN 1
(1)
unde Nj este nota atribuitatildeKj ndash coefientul de performanţatilde (numerici de importanţatilde) a criteriului de evaluaren ndash numatilderul de criterii de evaluare (maxim 10)-clasificarea variantelor analizate- varianta cu punctajul cel mai mare ocupatilde prima
poziţie
2 Principalele tehnologii de reabilitare modernizare conducte
21 Tehnologia cured in place pipe (CIPP)Tehnologia constatilde icircn introducerea unui tub linear flexibil (furtun) ales icircn funcţie de
aplicaţie (apatilde potabilatilde canalizare apatilde industrialatilde etc) impregnat cu o ratildeşinatilde termoreglabilatildeicircn conducta gazdatilde ce trebuie reabilitatatilde Tubul linear flexibil este confecţionat din poliesterlacircnatilde material fibros şi prevatildezut pe o faţatilde cu un film din polietilenatilde poliuretan PVC Ratildeşinatermoreglabilatilde este aleasatilde icircn funcţie de utilizare poliester la canalizatilderi sanitare vinilester laaplicaţii industriale unde se cere rezistenţatilde mare la coroziune şi presiune ratildeşinatilde epoxidicatilde laapatilde potabilatilde icircn domeniul industrial unde se cere rezistenţatilde mare la presiune şi temperaturatilde
5
ridicatatilde In figurile 1 şi 2 se prezintatilde schema de principiu a metodei CIPP antrenareafurtunului se face cu apatilde rece
1 2 3 4 5 6 7 8
Fig1 Introducere furtun flexibil icircn conducta veche 1- conductatilde veche (gazdatilde) 2- apatilde rece3- autospecialatilde 4- furtun nou 5- furtun pliat impregnat cu ratildeşinatilde 6 ndashechipament tip rastel7- catildemin de acces 8- hidrant
Intatilderirea furtunului cu apatilde caldatilde este prezentatatilde icircn figura 2Tratarea ratildeşinii cu careeste impregnat furtunul se poate face cu apatilde caldatilde abur cu latildempi cu raze ultravioleteLa tratarea cu apatilde caldatilde sau abur se urmatildereşte cu ajutorul unor senzori permanenttemperatura la fiecare capatildet al furtunului Ratildeşinile artificiale epoxy A2000B se folosescpentru catildeptuşeli impregnate la exteriorul furtunului PVC iar FluvPax TF4 se utilizeazatilde lamateriale neţesute la furtune PUExistatilde douatilde procedee de introducere a furtunului flexibil icircn conducta veche (gazdatilde) primulinverted in place la care furtunul este introdus cu ajutorul aerului comprimat (presiunea aer02divide04 bari) sau a apei al doilea procedeu pulled in place la care furtunul se trage icircnconducta veche cu troliu Procedeul CIPP se poate aplica pentru conducte instabile şi stabiledin punct de vedere static
Procedeul se aplicatilde la conducte cu Dn = 100 divide 1200 mm Lungimea tronsonuluireabilitat L le 600 mIndiferent de procedeu se va urmatilderi viteza cu care se deplaseazatilde furtunul icircn conducta veche(gazdatilde) 4 divide 7 mmin precum şi forţa de tragere a furtunului care nu trebuie sa depatildeşeascatildevaloarea prescrisatilde de producatildetor Se utilizeazatilde curent douatilde tipuri de furtune
- pe baza icircnvelişului extern PVC conducta este icircn linie dreaptatilde coturi la maximum450 Dn = 100 divide 400 mm dimensiunile nu se modificatilde icircn timpul procesului deinstalare
- pe baza icircnvelişului extern PU pentru ţevi drepte cu coturi la 900 extensibile se potutiliza şi la un alt diametru mai mare ca cel nominal de micşoreazatilde cu 4 datoritatildeextensiilor radiale icircn consecinţatilde lungimea de va matilderi cu 4
6
Forţa de tragere a furtunului datoritatilde frecatilderilor dintre conducta gazdatilde şi furtun se poatecalcula cu expresia
Ft = 12 (μmiddotpmiddotx) (2)unde Ft este forţa de tragere icircn N
μ = 01 divide 03 ndashcoeficient de frecare furtun conductatilde vechep ndash greutatea liniaratilde a furtunului icircn Nmx ndash lungimea furtunului icircn m
1 2 3 4 5Figura 2 Intatilderirea ratildeşinii cu apatilde caldatilde 1 catildemin de sosire 2- apatilde caldatilde 3- conductatilde nouatildeicircntatilderitatilde4-conductatilde apatilde caldatilde tur 5- conductatilde apatilde caldatilde retur
Dupatilde icircntatilderirea ratildeşinii conducta poate fi spatildelatatilde şi dezinfectatatilde Conductele de branşament seleagatilde la conducta reabilitatatilde cu ajutorul robotului echipat special cu freze şi camere videoUrmeazatilde inspecţia video pe icircntreg traseul reabilitat Garanţia acordatatilde 25 ani[14]
Tehnologia de execuţie are urmatildetoarele etape- colectarea datelor de spre diametrul nominal al conductei gazde debitul vehiculat
grosimea peretelui materialul din care este confecţionatatilde conducta schimbatilderile de diametrupe anumite tronsoane identificarea tuturor ramificaţiilor active şi inactive
- identificarea gurilor de acces sau executarea acestora- montarea echipamentului de tip rastel- redicţionarea curgerilor din conducta gazdatilde curatildeţirea conductei- instalarea furtunului impregnat cu ratildeşinatilde icircn conducta gazdatilde prin gurile de acces- uscarea materialului cu apatilde caldatilde abur sau latildempi cu raze ultraviolete- verificarea conductei noi- reconectarea conecţiilor laterale prin decuparea de guri de conectare laterale şi
sigilarea conecţiilor laterale abandonate22 Calculul de reabilitare a conductei reabilitate cu tehnologia CIPP
7
Conducta gazdatilde poate fi parţial deterioratatilde Pentru a se realiza stabilitatea staticatilde a noiiconducte reabilitate trebuie dimensionat furtunul icircn funcţie de solicitatilderile externe Calcululconstatilde icircn
- calculul la incovoiere- calculul la flambaj- calculul rezistenţei furtunului la obosealatilde (stres)- calculul la flambaj datorat icircncatildercatilderii rezultate din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde
221 Calculul la icircncovoiereCalculul de icircncovoiere constatilde fie icircn determinarea procentului de icircncovoiere
efectiv (γD) la o anumitatilde grosime a peretelui furtunului t fie a grosimii pereteluifurtunului t admiţacircnd un procent de icircncovoiere maxim de (γD) le 5 Procentul deicircncovoire se calculeazatilde cu relaţia
γD = K(LW + Ws ) 100 [ E 15( DR ndash 1)3 + 0061 Es] (3)
unde γ este icircncovoierea conductei reabilitate-γD le 5 - procentul de icircncovoiere- L = 125 coeficient de decalaj- K = 0083 constantatilde de stratificare- W ndash icircncatildercarea staticatilde icircn N- Ws ndash icircncatildercarea dinamicatilde icircn N- DR = D t ndashraportul conductei reabilitate- D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat) icircn m- t ndash grosimea furtunului icircn m- E ndashmodulul de elasticitate al solului icircn Nm2- Es- modul de reacţie al solului icircn Nm2
Incatildercarea staticatilde W rezultatatilde din greutatea solului se calculeazatilde cu relaţiaW = CmiddotωmiddotBd 144 (4)
Unde C ndashgrad de ovalizareω- densitatea solului icircn kgm3Bd- latildeţimea tranşeei icircn care a fost montatatilde conducta ga zdatilde ( de reabilitat) icircn m
Coeficientul C se determinatilde cu expresia
C =
ku
e d
S
B
Huk
2
1
2
(5)
unde ku este raportul icircntre icircncatildercarea orizontalatilde şi cea verticalatildeHs ndashadacircncimea de pozare a conductei icircn m
Calculul icircncatildercatilderii dinamice care acţioneazatilde asupra furtunului pleacatilde de la realitatea catilde asuprafurtunului pot acţiona icircncatildercatilderi dinamice concentrate WSC şi icircncatildercatilderi dinamice distribuiteWSD
WS= WSC + WSD (6)
WSC = 033middotCSCmiddotPmiddotFSC 12middotD (7)WSD = CSDmiddotpmiddotFSD 144 (8)
unde CSC ndash coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor concentrateP ndash icircncatildercatilderi concentrate icircn NFSC- factor de impact pentru icircncatildercatilderi concentrate
8
CSD- coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor distribuitep ndash suprafaţa pe care sunt aplicate icircncatildercatilderile distribuite m2FSD- factor de impact pentru icircncatildercatilderi distribuite
222Calculul la flambaj
Furtunul este solicitat exterior de icircncatildercatilderi dinamice concentrate şi distribuite plusicircncatildercarea rezultatatilde din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde Grosimea furtunului t se determinatilde curelaţia[9]
t = 0721 D
3
1
2
sSL
t
CEBRE
I
Nq
(9)
unde D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde icircn mN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
qt =N
1 2
1
332
D
IECcedilBR L
(10)
qt ndash presiunea exterioaratilde exercitatatilde asupra conductei icircn Nm2EL ndash modulul de elasticitate redus la icircncovoiere datoritatilde efectului de icircmbatildetracircnire icircn Nm2Rω= 1 ndash 033(HωHS) coeficientul lui Buoyancy pentru apatilde (valoare minimatilde 067)B - coeficient de elasticitate pentru furtunI = 250t - moment de inerţieC- coeficient de ovalizare a conductei respectiv al furtunului calculat cu relaţia
C =
3
2
1001
1001
q
q
(11)
q ndash gradul de ovalizare calculat cu expresia
q = 100 (m
m
D
DD max ) (12)
unde Dm Dmax sunt diametrul mediu respectiv diametrul maxim al conducteiCoeficientul de elasticitate pentru furtun se determinatilde cu expresia
B =sH
e650
41
1
(13)
Incatildercatilderile statice şi dinamice se determinatilde cu relaţiile (6) (7) (8)In cazul icircn care flambajul este datorat numai icircncatildercatilderilor rezultate din acţiunea pacircnzei
de apatilde freaticatilde grosimea furtunului t se calculeazatilde cu expresia
9
t =
1
1(
2 3
1
2
PN
CKE
DR
L
(14)
icircn care P ndash este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunK = 7 ndashfactor de amplificareEL ndash modulul de elasticitate la icircncovoiereν = 03 ndashcoeficientul lui Poisson pentru furtunC- coeficientul de ovalizareDR- raportul conductei reabilitateN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
223 Verificarea rezistenţei furtunului la stresLa o duratatilde de viaţatilde de 50 de ani furtunul este supus unor condiţii de stres (obosealatilde
icircmbatildetracircnire) Fiind confecţionat din mai multe materiale cu caracteristici tehnice diferitefurtunul trebuie verificat şi la stres Se poate utiliza relaţia
15100
q(1+
100
q)( 2)(
t
D- 05 ( 1+ )
100
q)(
t
D=
PN
S(15)
icircn care P este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunt ndash grosimea furtunuluiN = 15 divide 2 factor de siguranţatildeS ndash rezistenţa la icircncovoiere a furtunuluiD ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat)q ndash gradul de ovalizare
Valoarea cea mai mare a grosimii furtunului t ca rezultat al diferitelor calcule efectuatepentru fiecare tip de solicitare icircn parte este grosimea finalatilde a peretelui furtunului
23 Metode de catildeptuşire interioaratildeConductele ce trebuie reabilitate sunt catildeptuşite pe suprafaţa interioaratilde cu un strat
subţire de mortar de ciment special sau polimeri speciali De regulatilde grosimea stratului estemai micatilde de 10 mm In unele cazuri se pot depune mai multe straturi Captuşirea interioaratilde(catildematildeşuirea) trebuie satilde asigure protecţie anticorozivatilde umplerea fisurilor şi a gatildeurilorrigiditatea catildeptuşelii stabilitatea staticatilde a conductei In acelaşi timp se icircmbunatildetatildeţescproprietatildeţile hidraulice ale conductei suprafaţa rezultatatilde icircn urma depunerii are rugozitatea maimicatilde ca rugozitatea suprafeţei interioare a vechii conducte Inainte de a se aplica metoda decatildeptuşire interioaratilde conducta se curatildetatilde foarte bine asiguracircndu-se un suport bun pentrucatildeptuşeala aplicatatilde In figura 3 se prezintatilde procedeul de catildeptuşire prin centrifugarePentru protejarea anticorozivatilde a conductelor metalice se aplicatilde catildeptuşeli cu ratildeşini poliexidicatilde
poliuree şi poliuretanToate aceste materiale au şi o bunatilde rezistenţatilde la abraziune Rugozitatea
suprafeţei interioare a conductei este foarte micatilde
Procedeul se aplicatilde la conducte cu diametrul nominal Dn= 80 divide 3400 mm şi lungimi aletronsoanelor de conducte L le 400 m
10
1 2 3 4 5 6Fig3 Utilaj pentru catildeptuşire prin centrifugare 1-conductatilde veche curatildeţatatilde 2 - furtun pentrualimentare cu mortar 3- robot 4- cap de pulverizare prin centrifugare 5- sistem de gletuire6-strat de mortar depus
Debitul de apatilde transportat prin conductatilde Q icircnainte de reabilitare calculat cu relaţiaQ = Av (16)
unde - Q este debitul apei vehiculate prin conductatilde icircn m3s- v ndashviteza apei icircn secţiunea de calcul icircn ms- A ndasharia secţiunii transversale a conductei icircn m2
trebuie satilde fie cel puţin egal cu debitul de apatilde transportat prin conducta reabilitatatildeMicşoracircndu-se diametrul interior al conductei viteza apei creşte cresc şi pierderile de sarcinatildedatoritatilde creşterii vitezei apei Din acest motiv icircn cadrul procesului de catildematildeşuire (torcretare)se procedeazatilde la gletuirea stratului de mortar de ciment pentru ca rugozitatea stratului realizatsa fie mai micatilde ca cea dinaintea reabilitatilderii Produsul de cimentare este alcatildetuit din cimentcu proprietatildeţi speciale + nisip cu granulaţie micatilde + aditivi Mortarul preparat icircn malaxoarespeciale dupatilde reţete este transportat cu pompe prin furtun la robot
Reproiectarea constatilde icircn calculul pierderilor de sarcinatilde unitare distribuite icircnainteşi dupatilde reabilitarea conductei precum şi a stabilitatildeţii statice sub influenţa diferitelorsarcini exterioarePierderile de sarcinatilde unitare distribuite icircn funcţie de debitul de apatilde transportat se determinatilde curelaţia
hr = Md Q2 (17)unde hr sunt pierderile de sarcinatilde unitar distribuite icircn mbar m
Md ndash modulul de rezistenţa hidraulicatilde icircn s2 m5Modulul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde Md se calculeazatilde cu relaţia
Md = 00826middot(λd5) (18)unde λ este coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde [-]
d- diametrul interior al conductei icircn mIntre coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde λ şi coeficientul lui Chezy ndashC- existatilde
legatildeturaλ = 8middotg C2 (19)
unde C -este coeficientul lui Chezy icircn m05sg-acceleraţia gravitaţionalatilde icircn ms2
Coeficientul lui Chezy se determinatilde cu expresia
C = kmiddotRh16 (20)
unde k-coeficientul de rugozitate al materialului [-]
11
Raza hidraulicatilde a conductei cu secţiunea circularatilde se determinatilde cu expresia
Rh = d4 (21)unde d ndash diametrul interior al conductei icircn m
In cazul icircn care se urmatildereşte protecţia anticorozivatilde umplerea fisurilor rigiditatea catildeptuşelii
(aplicaţie semi-structuralatilde) materialul folosit la obţinerea stratului depus de o anumitatilde
grosime t trebuie satilde asigure rezistenţa la forfecare pentru a menţine continuitatea
longitudinalatilde a stratului icircn prezenţa mişcatilderilor de teren rezistenţatilde la icircncovoiere rezistenţatilde
pentru preluarea sarcinilor dinamice Trebuie satildepate puţuri de lansare (de plecare de sosire
intermediare) care reprezintatilde circa 6 din suprafaţa totalatilde a şanţului necesar pentru
realizarea cu tranşeu deschis a conductei
223 Tehnologia sliplineTehnologia constatilde icircn introducerea unui tub nou icircn tubul vechi curatildeţat De regulatilde se
instaleazatilde conducte noi din GRP din PEID icircn conducte vechi Metoda se aplicatilde la reabilitareaconductelor de apatilde potabilatilde canalizare menajeratilde şi industrialatilde gaze naturale Toate sarcinilesunt preluate de noua conductatilde Secţiunea transversalatilde a noii conducte este mai micatilde casecţiunea transversalatilde a vechii conducte dar diferenţa va fi compensatatilde de valoareacoeficientul de rugozitate foarte mic al suprafeţei interioare a noii conducte Spaţiul dintrevechea conductatilde şi noua conductatilde este umplut cu un material special de cimentare In figura4A se prezintatilde schema tehnologicatilde de montare a noii conducte din PEID icircmbinatatilde prin suduratildecap la cap icircn exteriorul conductei vechiIn figura 4B se prezintatilde schema tehnologicatilde pentrumontare conducte GRP
A B1 2 3 4 5 1 2 3
12
Fig4 A-Tehnologie slipline montare conductatilde PEID 1- conductatilde veche2 ndashcap de tragere3-material de umplere4- cacircrlig6- conductatilde nouatilde PEID B-montare conductatilde GRP 1- conductatildeveche 2-material de cimentare 3- conductatilde nouatilde
224 Tehnologia subline
In conducta veche inspectatatilde video şi ulterior curatildeţatatilde foarte bine se introduce oconductatilde de polietilenatilde PE 80 sau PE 100 avatildend SDR (raportul dintre Dn t ) icircntre 26 şi 80Conducta nouatilde se supune unui proces de deformare a secţiunii transversale pe toatatilde lungimeaconductei sub forma de U ( icircn domeniul de elasticitate al materialului) dupatilde care se leagatilde cubenzi de sprijin figura 5 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde de troliu cu un cablu forţa detragere fiind monitorizatatilde permanent Dupatilde introducerea noii conducte icircn vechea conductatilde seintroduce apatilde sub presiune icircn conductatilde benzile de sprijin se vor rupe şi conducta nouatilde vareveni la forma iniţialatilde datoritatilde memoriei termice Procedeul se aplicatilde pentru Dn = 75mmdivide 1600mm şi lungimea L = 600m
1 2 3 4
Figura 5 Tehnologia subline 1- conductatilde veche 2- conductatilde nouatilde 3 ndash bandatilde de sprijin4 ndash conductatilde nouatilde revenitatilde la forma circularatilde
225 Tehnologia compact pipe
Conducta nouatilde din PEXa ( polietilenatilde reticulatatilde cu memoria formei) este introdusatilde icircnconducta de reabilitat deformatatilde sub forma literei C Aceastatilde conductatilde este trasatilde icircn conductaveche cu ajutorul unui troliu puţurile de acces sunt fie catildeminele de vanatilde existente fie puţuri
13
noi In figura 6 se prezintatilde poziţia conductei noi icircn timpul procesului de reabilitare şi dupatildereabilitare Readucerea conductei noi la forma iniţialatilde se face prin icircncatildelzire cu abur
Diametrul conductelor de reabilitat Dn = 100 divide 500 mm lungimea maximatilde 700mConducta nouatilde se muleazatilde pe interiorul conductei vechi şi preia sarcinile acesteia
226 Tehnologia swagelining
Tehnologia swagelining utilizeazatilde ca şi conductatilde nouatilde polietilena standard catildereia i sereduce diametrul cu 5divide 15 - deformatatilde icircn domeniul elastic cu ajutorul unui echipamentcomplex de reducere a diametrului figura 7 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde cu troliu icircnconducta veche ce trebuie reabilitatatilde Dupatilde aşzarea pe poziţia finalatilde a conductei forţa detragere este redusatilde iar conducta nouatilde revine la diametrul iniţial datoritatilde fenomenului derevenire elasticatilde Conducta nouatilde se muleazatilde perfect pe suprafaţa interioaratilde a conductei dereabilitat suprafaţatilde ce trebuie satilde fie curatatilde In figura 8 se prezintatilde instalaţia pentru procedeulswagelining Diametrul conductelor ce pot fi reabilitate Dn= 65 divide 1000mm la o lungimede 1000 m
Forţa de tracţiune a troliului poate fi determinatatilde cu relaţia ( 2 )
1 2 3Fig6 Tehnologia compact pipe 1-conductatilde de reabilitat 2- conductatildenouatilde deformatatilde icircn C 3- conductatilde nouatilde readusatilde la forma iniţialatilde
14
1 2 3 4 5
Figura 7Reducere dimensiuni conductatilde 1-conductatilde veche2 ndash conductatilde nouatilde gacirctuitatilde3- filieratilde 4- conductatilde nouatilde5- cap de tragere
1 2 3 4 5 6 7 8 9Figura 8 Instalaţie pentru tehnologia swagelining 1-conductatilde nouatilde PE 2- rolatilde de ghidare 3-reductor 4- puţ de plecare 5- conductatilde veche 6- cap de tragere 7- cablu 8-puţ sosire 9-troliu
267 Tehnologia rolldown
Tehnologia se aplicatilde la sistemele de distribuţie apatilde cu diametre mari amplasate icircn zone cutrafic pietonal şi auto ridicat Se utilizeazatilde conducte din PE icircmbinate prin suduratilde cap la cap peşantier cu ajutorul unui dispozitiv special cu role perechi Acest dispozitiv reduce diametrulcu maxim 10 icircn domeniul elastic al materialului viteza de reducere fiind de 1divide 3mminutReaducerea la forma şi dimensiunea iniţialatilde se face prin icircncatildelzirea conductei cu aburProcedeul este unul structural se pot reabilita conducte instabil din punct de vederestatic In figura 9 se prezintatilde tehnologia rolldown Dimensiunile conductelor de reabilitatDn=150 divide1000 mm lungimea 600 divide800 m
15
1 2 3 4
Figura 9 Tehnologia rolldown 1-conductatilde de reabilitat2-role3- conductatilde nouatilde4- conductatilde nouatilde fixatatilde icircn conducta veche
Bibliografie1 Roman M şa- Analiza multicriterialatilde Manual 2012 Academia de studii economiceBucureşti2 Massimio Flori ndashGhid pentru analiza cost-beneficu a proiectelor de investiţii Fonduleuopean pentru dezvoltare regionalatilde fondul de coeziune şi ISPA Universitatea de studii dinMilano 19973xxx - Ghid naţional pentru analiza cost-beneficiu a proiectelor finanţate din instrumentelestructurale Ministerul Economiei şi finanţelor4 StoenescuAl şa- Culegere de probleme de mecanicatilde teoreticatilde Editura Didacticatilde şipedagogicatilde Bucureşti 19655 Tudor I şa ndash Protecţia anticorozivatilde şi reabilitatea conductelor şi rezervoarelor EdituraUPG Ploieşti 2007 ISBN ndash 978-973-719-154-06 UTCB-ICECOM Bucureşti ndash Ghid pentru reabilitatea conductelor pentru transportul apei(brutecurate uzate uzate epurate etc) Bucureşti 20137Alessandrescu A- Inginerie mecanicatilde a sistemelor de conducte Ghid de proiectare + CDEditura AGIR Bucureşti 2013 ISBN 978-973-720-489-98 Paraschiv D- Tehnologii de recondiţionare şi procesatilderi ale suprafeţelor metalice EdituraJunimea Iaşi 2005 ISBN 973-37-0539-x9Najafi M ndash Trenchless technologies Piping- Installation and Inspection SUA ASCE PressISBN -978-0-07-164088-62010
16
10 Trujillo ARGhaderi S- Analysis of the long ndashterm Effect of mentenance Strategies InPipelines Technology 2006 Conference Bochum200611 httpmasinisiutilajero12 wwwtpcomro13 wwwrehaucom14SREN 129502 Calculul de rezistenţatilde mecanicatilde al reţele lor icircngropate sub diverse condiţiide icircncatildercare15 wwwceindustrialcomro16 httpinstalatiiucoznetindexconducte0-1517 wwwmnsrocamasuire framehtml18 wwwreabilitare-conductero19wwwcrumanro20 wwwHobasro21wwwgrup4cjro
- Note de curs 1pdf
- Note de curs 2_3pdf
- Note de curs 4_5pdf
- Note de curs 6pdf
- Note de curs 7_8_9pdf
4
Consideracircnd λ constant gradul de defectare al pieselor se poate determina aplicacircnd metoda
icircnlocuirii imediate a pieselor defecte ND ceea ce icircnseamna catilde numatilderul pieselor rezistente
NR care vor rezista pe durata t este tot timpul egal cu numatilderul total al pieselor NT adicatilde
1NR = 1NT = constant Consideracircnd ND numarul de repere ce se vor defecta icircn perioada ∆t
funcţie liniara de timp λ devine
λ = (1NT)(ND∆t) (14)
Timpul mediu pentru intervenţia de icircntreţinere şi repataţii este
Tmi = Tmbf [1 ndash F (t)] (15
In funcţie de etapa ciclului de viaţatilde a unui produs sau sistem fiabilitatea icircmbracatilde urmatildetoarele
aspecte fiabilitatea precalculatatilde cacircnd se pleacatilde de la faza de proiectare fiabilitatea tehnicatilde
(nominalatilde) determinatatilde icircn urma icircncercatilderilor fiabilitatea icircn exploatare (operaţionalatilde)
determinatatilde icircn condiţiile reale de exploatare
Exemplul 1 O pompatilde centrifugatilde are 52 repere dintre care se defecteazatilde 3 repere icircntr-o
perioadatilde de exploatare ∆t de 200 ore Gradul de defectare al pieselor λ este
λ = (1NT)(ND∆t) = (152)(3200) = 0000288
Fiabilitatea potenţialatilde pentru 1500 ore de funcţionare va fi F p(t) = e-λt = e-0002881500 asymp065
Timpul mediu pentru intervenţia de icircntreţinere şi reparaţie este Tmi = 1500 [1 ndash 065] =525
ore Pompa va funcţiona 525 ore dupatilde care se va repara
Intensitatea reparaţiilor μ= 1Tmr unde Tmr = ( tr1 + tr2 + tr3 + tri) (n ndash 1) (16)
iar tr1 tr2 sunt timpii de reparare propriu zisatilde şi n numatilderul de reparaţii intr-o perioadatilde
delimitatatilde
Fiabilitatea unei instalaţii conducte depinde de elementele sale constitutive Dacatilde sistemul
este legat icircn serie fiabilitatea totalatilde Fs (t) este produsul fiabilitatildeţilor parţiale Fs (t) = F1(t) F2(t)
F3(t) hellipFn(t)
La sisteme cu elemente dispuse icircn paralel astfel ca dacatilde un element ratildemacircne icircn funcţiune
sistemul satilde poatatilde funcţiona ndashpompe de rezervatilde la centrale termice douatilde supape de siguranţatilde
pe un cazan sau recipient sub presiune- se determina nefiabilitatea sau carenţa sistemului Kp
(t) = K1(t)K2(t)hellip Kn(t) Rezultatilde catilde Fp(t)gt Fs(t) iar cacircnd ratildemacircne un singur sistem icircn
funcţiune se revine la sistemul icircn serie
Redondanţa icircnseamnatilde catilde icircn sistem existatilde componente icircn rezervatilde care intervin pentru
icircndeplinirea unei misiuni icircn cazul defectatilderii componentei icircn funcţiune
5
In concluzie o instalatie este fiabilatilde dacatilde se icircncadreazatilde icircn cerinţele impuse de condiţiile
tehnice şi sunt realizaţi indicatorii tehnologici (debit vehiculat presiune nominalatilde
temperaturatilde maximatilde admisibilatilde randament etc) pe o perioadatilde determinatatilde de timp
22 Reparareareabilitarea instalaţiilor
221 Uzura fizicatilde şi uzura moralatilde a instalaţiilor
Reparaţia reprezintatilde procesul tehnologic de icircnlatildeturare a efectelor negative ale uzurii sau
a accidentatilderii astfel icircncacirct instalaţia conducta piesa satilde fie readusatilde icircn stare normalatilde de
funcţionare
Necesitatea reparaţiei rezultatilde ca urmare a uzatilderii pieselor instalaţiei datoritatilde icircn principal
durabilitatildeţii diferite care variazatilde icircn limite largi datoritatilde condiţiilor specifice de funcţionare a
particularitatildeţilor constructive şi tehnologice
Uzura fizicatilde a instalaţiilor reprezintatilde pierderea capacitatildeţii de funcţionare ca urmare a
reducerii din materialul piesei prin uzuratilde a rupturilor şi altor defecţiuni care modificatilde
proprietatildeţile fizico-mecanice ale pieselor componente icircn funcţie de care icircntreaga instalaţie nu
mai poate satisface cerintele impuse de randamentul şi siguranţa icircn funcţionarea stabilitatilde
Uzura fizicatilde apare icircn decursul exploatatilderii ca urmare a icircncatildercatilderii şi condiţiilor de lucru ale
diverselor componente ale instalaţiei a coroziunii a icircmbatildetracircnirii materialelor redistribuirii
tensiunilor interne şi exterioare etc
Gradul de uzuratilde fizicatilde a unei piese sau instalatii Uf se determinatilde cu expresiile
Uf = CR1Cf1 (17)
Uf = CR1Cfo (18)
Unde CR1 este costul reparaţiei piesei sau instalaţiei icircn momentul determinatilderii uzurii
Cf1-costul de fabricaţie (de reproducere) a piesei sau instalaţiei icircn acelasi moment
Cfo-costul iniţial al piesei sau instalaţiei la data fabricatilderii ei
Uzura fizicatilde a icircntregii instalaţii depinde de durata de serviciu a pieselor cu durabilitatea cea
mai micatilde Procesul de uzare icircnseamnatilde modificarea nedoritatilde a dimensiunilor pieselor datoritatilde
pierderii continue şi progresive de material modificarea calitatildeţii suprafeţelor a poziţiei şi
formei lor geometrice Pe suprafeţele de lucru apar zgacircricirceturi rizuri formele cilindrice devin
ovale sau conice se produc icircncovoieri ale ţevilor sau ratildesuciri
6
Sunt acceptate patru tipuri de uzuri fundamentale
-uzura de aderenţatilde (adeziune) este provocatatilde de sudarea şi de ruperea punţilor de
suduratilde icircntre microzone de contact icircntre douatilde suprafeţe cu sau fatilderatilde lubrefiant şi se
caracterizeazatilde printr-un coeficient de frecare ridicat şi o valoare mare a intensitatildeţii uzatilderii
-uzura de abraziune este provocatatilde de prezenţa unor particule dure (nisip pietris
metal etc) icircntre suprafeţele de contact a douatilde corpuri sau un corp solid şi un fluid
-uzura de obosealatilde se produce icircn urma unor solicitatilderi ciclice ale suprafeţelor icircn
contact urmate de deformaţii plastice icircn reţeaua atomicatilde a statului superficial sub formatilde de
ciupituri fisuri exfolieri iar in final se produce ruperea piesei
-uzura de coroziune constituie deteriorarea suprafeţei de frecare şi deci pierderea de
material datoritatilde acţiunii simultane sau successive a factorilor chimici agresivi din
componenţa mediului respectiv (apatilde uzatatilde menajeratilde industrialatilde etc) şi a solicitatilderilor
mecanice Coroziunea chimicatilde poate evolua sub douatilde forme fig13
- coroziune chimicatilde propriu zisatilde icircn situaţia icircn care agentul chimic poate fi gazos
O2 sau lichid
- coroziune electrochimicatilde care presupune existenţa unor perechi de metale anumite
şi icircnchiderea circuitului electric prin electrolit
Se mai icircntacirclnesc şi alte forme de uzuratilde
- Uzura de impact care apare datoritatilde impactului icircntre un corp solid şi alt corp solid cacircnd se
formeazatilde pe suprafaţa de lovire mici cratere care au dimensiuni foarte variate
- Uzura de cavitaţie caracterizatatilde prin ciupituri şi eroziuni adicircnci ale suprafeţelor la viteze
mari icircn prezenţa unui lichid- apare la pompe
- Uzura datoritatilde eroziunii electrice apare la suprafeţele icircntre care sunt descatildercatilderi electrice
- Zgacircrierea este o formatilde de uzuratilde de abraziune mai intensatilde microaşchiere icircn direcţia
mişcatilderii datoritatilde asperitatildeţilor sau a unor particule dure
- Brinelarea este imprimarea sfericatilde a corpurilor de rulare ale rulmenţilor sub acţiunea unor
mari sarcini concentrate produse icircn perioada de repaos
7
Fig13 Defecte ale conductelor
Defecte accidentale apatilderute la conducte pot fi fisurarea lovirea şi spargerea
conductei fig13 Aceste defecte pot fi de diferite lungimi şi suprafeţe
Uzura moralatilde reprezintatilde micşorarea valorii instalaţiilor datoritatilde progresului tehnic prin
apariţia de instalaţii noi mai productive paralel cu scatildederea costului reproducerii lor faţatilde d e
instalaţiile mai vechi Acest lucru duce la micşorarea valorii instalaţiilor fabricate anterior
care se gatildesesc icircn exploatare Se deosebesc douatilde forme ale uzurii morale
- uzura moralatilde de primul gen reprezintatilde deprecierea instalaţiilor existente pe matildesuratilde ce
instalaţiile de aceeaşi construcţie icircncep satilde fie fabricate mai ieftin
- uzura moralatilde de genul al doilea reprezintatilde deprecierea instalaţiilor existente ca urmare a
apariţiei unor noi tipuri de instalaţii mai perfecţionate
Uzura moralatilde Um se poate determina cu relaţia
Um = 1- (Cf1Cfo)(CicirclCicirco)(qoq1) ndash ( CRo - CR1)Cfo (19)
unde Cfl Cfo sunt valoarea unei noi instalaţii rerspectiv valoarea vechi instalatii
-Cicircl Cicirco reprezintatilde cheltuieli de icircntreţinere icircn exploatarea pe unitatea de producţie la tipul
vechi de instalatie respectiv la tipul nou de instalaţie
-qo ql reprezintatilde productivitatea instalatiilor de aceeaşi categorie de tip vechi respectiv de tip
nou
Uzura totalatilde Ut poate fi exprimatatilde cu relaţia
Ut = 1- (1- Uf)(1 ndash Um) (110)
unde ultimii doi termeni reprezintatilde valoarea remanentatilde a instalaţiei din valoarea iniţialatilde ca
urmare a uzurii fizice şi uzurii morale
222 Limite admisibile ale uzurilor şi defectatilderii instalaţiilor
Caracteristicile de bazatilde ale unei piese din componenţa unei instalaţii ndash dimensiuni precizie de
formatilde şi de poziţie calitatea suprafeţelor- pot fi normale admisibile sau limitatilde
- caracteristicile normale ale unei piese sunt acelea care se icircncadreazatilde icircn condiţiile
tehnice prescrise pe desenul de execuţie
8
- caracteristicile admisibile sunt acelea prin care piesa unei instalaţii poate fi repusatilde
icircn instalaţie fatilderatilde nici o recondiţionare urmacircnd a funcţiona satisfatildecatildetor pacircnatilde la o
nouatilde reparaţie
- caracteristica limitatilde numitatilde şi uzuratilde maximatilde admisatilde piesa nu mai corespunde
bunei funcţionatilderi icircn instalaţie
Pe matildesuratilde ce trece timpul un numatilder tot mai mare de piese din instalaţie ajung la limita de
uzuratilde urmacircnd a fi icircnlocuite sau recondiţionate reparaţiile devenind tot mai complexe şi
costisitoare Din acest motiv se utilizeazatilde criterii de stabilire a limitelor de uzuratilde Limitele de
uzuratilde se apreciazatilde icircn baza a patru criterii
Criteriul tehnic permite stabilirea limitelor de uzuratilde din considerente de rezistenţatilde din
icircncatildercarea care solicitatilde piesa din condiţiile frecatilderii la care este supusatilde piesa a solicitatilderilor
termice etc Criteriul tehnic este caracteristic pieselor şi icircmbinatilderilor a catilderor folosire peste
limita maxima de uzuratilde conduce la apariţia uzurilor de avarie a zgomote lor batildetatildeilor a
scurgerilor de fluid etc In figura 14 sunt prezentate curbele de variaţie a uzurii pentru
piesele unei icircmbinatilderi arbore-alezaj Jocul maxim limitatilde a icircmbinatilderii Jmax este
Jmax = ji + U1 max + U2max (111)
unde ji U1max U2max sunt jocul iniţial de montaj al icircmbinatilderii uzura limitatilde a arborelui
uzura limitatilde a alezajului icircn μm
Fig 14
Variaţia uzurii la douatilde piese dintr-o icircmbinare cu duratatilde de funcţionare egalatilde
Criteriul funcţional (tehnologic) se aplicatilde pieselor icircmbinatilderilor conductelor etc care dupatilde o
anumitatilde perioadatilde de funcţionare cu toate catilde ritmul de uzuratilde este constant sau chiar se
micşoreazatilde nu mai realizeazatilde indicii funcţionali impuşi prin documentaţia tehnicatilde a
instalaţiei
9
Criteriul recondiţionabilitatildeţii se aplicatilde acolo unde nu se poate aplica criteriul tehnic şi
criteriul tehnologic Unele piese din instalaţie se pot utiliza pacircnatilde la un anumit grad de uzuratilde a
catilderui intensitate se menţine constantatilde fatilderatilde a apatilderea uzura de avarie dar icircnratildeutatildeţirea indicilor
calitativi se produce icircntr-un stadiu atacirct de avansat icircncacirct piesele nu mai pot fi recondiţionate
impunacircndu-se icircnlocuirea lor
Criteriul economic vine satilde completeze celelalte criterii Se consideratilde ca uzuratilde limitatilde a
instalaţiei momentul icircn care cheltuielile de icircntreţinere şi reparaţii cresc peste anumite valori
iar pierderile tehnologice depatildeşesc limita admisibilatilde Exemplu la reţelele de apatilde potabilatilde
lucratilderile de reparaţii capitalereabilitare se fac cacircnd pierderea generalatilde de apatilde depatildeşeşte 20
din cantitatea totalatilde vehiculatatilde Reparaţiile accidentale se executatilde cacircnd apar pierderi evidente
de apatilde presiunea apei icircn sistem este redusatilde conductele sunt fisurate sau sparte
223 Sisteme de reparaţii
Sistemul organizatoric de icircntreţineri tehnice revizii si reparaţii trebuie satilde asigure
- uzuri catildet mai mici şi durabilitatildeţi cacirct mai apropiate ale pieselor componente
- satilde excluda posibilitatea ca din cauza uzurii instalaţia satilde fie scoasatilde din exploatare
icircn mod neprevatildezut
- posibilitatea de planificare a termenelor de intrare icircn reparaţie a necesarului de
piese de schimb şi a manoperei lucratilderilor de reparaţii
- reducerea la minim a timpului de imobilizare icircn reparaţii
Reparaţiile se executatilde icircn urmatildetoarele sisteme
- sistemul de reparaţii dupatilde necesitate
- sistemul de reparaţii la termene fixe
- sistemul de reparaţii dupatilde controlul statilderii tehnice a instalaţiei
- sistemul preventiv de reparaţii periodice planificate
Sistemul de reparaţii dupatilde necesitate se caracterizeazatilde prin aceea catilde instalaţiile se reparatilde
atunci cacircnd datoritatilde statilderii tehnice nu mai pot fi menţinute icircn exploatare sau se defecteazatilde
Este cel mai simplu sistem icircnsatilde nu se pot planifica lucratilderile şi nici volumul de muncatilde
necesar iar ieşirea bruscatilde din exploatare creazatilde grave probleme beneficiarilor
Sistemul de reparaţii la termene fixe impune retragerea din exploatare a instalaţiei la
termene fixe stabilite dinainte indiferent de starea tehnicatilde a instalaţiei Se pot planifica
piesele de schimb costurile reparaţiei volumul de muncatilde dar apare incovenientul catilde din
cauza gradului de uzuratilde diferit la piese apar cheltuieli inutile la lucratilderile de reparaţii
Sistemul de reparaţii dupatilde controlul statilderii tehnice a utilajelor constatilde icircn planificarea
reviziei tehnice a instalaţiilor şi stabilirea statilderii tehnice icircn urma reviziei Dacatilde se constatatilde catilde
10
instalaţia nu va putea funcţiona pacircnatilde la revizia urmatildetoare planificatatilde se executatilde reparaţia
Volumul pieselor de schimb a metodei de reparaţie volumul manoperei se stabileşte odatatilde cu
efectuarea reviziei tehnice Avantajul metodei constatilde icircn simplitatea ei şi icircn evitarea ieşirii din
funcţiune a instalaţiei Dezavantajul principal constatilde icircn faptul catilde planificarea reparaţiei nu se
poate face pe o perioada lungatilde de timp
Sistemul preventiv de reparaţii periodice planificate asiguratilde planificarea icircntreţinerilor
tehnice reviziilor şi reparaţiilor pe bazatilde de normative durata de funcţionare icircntre
intervenţiile tehnice se exprimatilde icircn ore de funcţionare debit de lichid pompat etc Necesitatea
reparaţiei este determinatatilde pe considerentul catilde piesa consideratatilde a ajuns la limita de uzuratilde
admisibilatilde Sistemul prezintatilde avantajul catilde se evitatilde ieşirea neprevatildezutatilde a instalaţiilor din
exploatare se pot organiza pregatildeti şi planifica lucratilderile de reparaţii Sistemul are prevatildezute
icircntreţineri tehnice I revizii tehnice RT reparaţii curente Rc şi reparaţii capitale Rk
Procedura de lucru pentru repararea conductelor de apatilde canalizare gaz metan este icircnconcordanţatilde cu tipul de material al conductei tehnica de lucru propusatilde ( cu decopertare fatilderatildedecopertare) timpul maxim disponibil pentru lucrare utilaje ce pot fi aduse pe amplasamentexistenţa unui permis de construcţie conform Legii 501991
Lucratilderile de reparaţii se icircncheie cu raport asupra operaţiei efectuate care intratilde icircndocumentaţia catilderţii de construcţie la capitolul reţea aducţiune efectuarea unui calcul de costal lucratilderii care se ataşeazatilde unei fişe ce va icircnsoţi tronsonul reparat de reţea Dacatilde icircn timp sumacosturilor de reparare este mai mare decacirct costul unei conducte noi se poate decidereabilitarea tronsonului respectiv Trebuie realizatatilde o bazatilde de date pe domenii constructivetehnologice cost reparaţii indicatori de performanţatilde ( reţea de apatilde -pierderea de apatilde icircn reţea consum de energie electricatilde kWhm3 lungime specificatilde mloc consum specific de apatilde lomzi retea canalizare-lungimea specificatilde de reţea mloc consum specific de energie kWhm3timpul mediu de remediere defecţiuni icircn ore etc)Caracteristicile constructive ale unei conducte sunt materialul conductei diametrul
nominal grosime perete adacircncimea de pozare anul realizatilderii poziţia şi matilderimea
branşamentelor hidranţilor vanelor reparaţii efective
Caracteristicile tehnologice sunt presiunea de lucru presiunea maximatilde icircn sistem presiuneade icircncercare viteza apei secţiunea de control a calitatildeţii apei etcRetehnologizarea se realizeazatilde dupatilde un proiect şi se consideratilde suma unor reabilitatilderisuccesive sau simultane integrate unui concept nou de executare şi a unor lucratilderi a catilderorexploatare şi conducere satilde fie optimizate prin informatizare Retehnologizarea poate fiparţialatilde sau integralatilde şi trebuie realizatatilde astfel ca instalaţia satilde poatatilde fi exploatatatilde pe o duratatildede 50 -100 de aniCheltuielire efectuate cu reparaţiile se evidenţiazatilde astfel
- reparat conducte ndash leim- reparaţii catildemine ndash lei buc- inspecţii reţea ndash leikm
Sumele cheltuite se pot exprima şi icircn moneda euroBibliografie
11
1 Robescu Dşa- Fiabilitatea proceselor instalaţiilor şi echipamentelor de tratare şi epurare
a apelor Editura Tehnicatilde 2002 Bucureşti ISBN 973-31-2152-5
2 Serbu T ndash Fiabilitatea şi riscul instalaţiilor Elemente de calcul şi teorie Editura
Matrixrom Bucureşti 2005
3 IonuţV - Tehnologia reparatilderii maşinilor Atelierul de multiplicare al Institutului Politehnic
din Cluj-Napoca 1976
4 Normativ pentru exploatarea şi reabilitarea conductelor pentru transportul apei NE 035-06
5 PFEIFFER- Reabilitarea ţevilor sub presiune şi a reţelelor de canalizare6 wwwsteinde- Reabilitarea conductelor de canalizare
1
Curs 2-3 Diagnosticarea conductelor din sistemele de canalizare
1 Introducere
Prin diagnosticare se urmatildereşte stabilirea statilderii tehnice la un moment dat a conductelor ce
intratilde icircn componenţa sistemelor de canalizare efectuatatilde cu scopul de a stabili ordinea de
curatildetare repararereabilitare a diverselor tronsoane ale sistemului Diagnosticarea se poate
face icircnainte de introducerea icircn reparaţie accidentalatilde sau planificatatilde a conductei icircn timpul
operaţiei de reparare şi la terminarea reparaţiei
In funcţie de diametrul nominal al conductei avem
- diagnosticare vizualatilde realizatatilde de regulatilde cu oglindatilde pentru ghidarea luminii
solare icircn conducta ce trebuie inspectatatilde cu diametre nominale maxime de 300 mm persoana
aflatatilde icircn catildeminul de vizitare trebuie satilde poarte echipament de protecţie
- diagnosticare imagisticatilde realizatatilde cu camere video amplasate pe roboţi şi
transmiterea imaginilor la postul de control pentru vizualizare icircnregistrare analizatilde figura
1AB
A B
Figura 1Diagnosticare imagisticatilde cu camera video A- manevrare manualatilde B- cu roboţi
Instalaţia se compune din monitor video dispozitiv de icircnregistrare video calculator sursatilde de
energie electricatilde robot pe role sau pe şenile Ghidarea robotului se face din autovehiculul tip
utilitar fig2D
2
A
B
C
D
Fig 2 Tipuri de roboţi şi autovehicul tip utilitar ABC- roboţi pe roţi şenile D- autovehicul
tip utilitar dotat pentru inspecţii
Localizarea zonei defecte se realizeazatilde icircn raport cu un reper fix- catildemin de vizitare-
matildesuracircndu-se lungimea cablului desfatildeşurat icircntre camera video şi catildeminul de vizitare
In acelaşi timp se poate determina panta pentru conducta de canalizare datoritatilde existenţei
unor traductori de icircnclinare pe robot Sistemul actual de diagnosticare este un sistem modular
deoarece se pot alcatildetui diferite configuraţii icircn funcţie de cerinţele clienţilor In prezent roboţii
de inspecţie video icircnglobeaza calitatea digitalatilde video laserul sonarul detecţie gaze
poziţionare GPS Rezultatul final al unei inspecţii video se transmite beneficiarului sub formatilde
3
de raport de inspecţie cu text şi fotografii dupatilde ROMANIAN STANDARD bazatilde de date
suport video Se precizeazatilde indicatorul numatilder de defecte km conductatilde exemplu-
conductatilde PVC 17 defecte km conductatilde beton 29 defecte km Roboţii pot fi configuraţi
pentru urmatildetoarele diametre ale conductelor
- diametre mici 30 - 250 mm
- diametre medii 250 ndash 600 mm
- diametre mari 600 - 3000 mm
Raportul final conţinedata şi ora inspecţiei denumirea locaţiei starea generalatilde a conductei
lungimea tronsoanelor inspectate poziţionarea şi localizarea defectelor icircnclinaţia şi panta
conductelor icircmbinatilderi defecte alte defecte Pentru diametre de 150 ndash 2000 mm se utilizeazatilde
roboţi CCTV cu tracţiune 4 x 4 prevatildezut cu senzori de icircnclinare lumini auxiliare leduri
cameratilde video presurizatatilde roţatie cap video la 360o icircnclinometru la 125 - 0 ndash 125
traductor de temperaturatilde 0 ndash 1000 C traductor laser Soft inspecţie Win Can 8
2 Factorii care conduc la scatildederea etanşeitatildeţii conductelor de canalizare
Etanşeitatea conductelor de canalizare reprezintatilde elementul cheie de bunatilde funcţionare un timp
icircndelungat O etanşare necorespunzatildetoare la conducta de canalizare permite infiltrarea apei
din mediul ambiant şi exfiltrarea icircn exterior a apei uzate Factorii care duc la scatildederea
etanşeitatildeţii conductelor sunt prezentaţi icircn continuare
- Factori fizici care provoacatilde deteriorarea conductei prin uzare şi eroziune
Particulele desprinde din peretele conductei la care se adaugatilde alte particule
solide vehiculate cu apa uzatatilde impreunatilde cu gratildesimile din apatilde provoacatilde
depuneri care micşoreazatilde diametrul interior al conductei Conductele pot fi
rupte sau fisurate datoritatilde greutatildeţii unor vehicule grele care traverseazatilde
conducta alunecatilderi de teren cutremure
- Factori chimici care distrug peretele conductei prin coroziune icircn urma unor
reacţii chimice Dioxidul de carbon este factorul principal care provoacatilde
procesul de corodare la conductele de oţel Conductele de beton se degradeazatilde
datoritatilde agresiunii satilderurilor de clor sulf NaCl2 CaCl2
- Factorii biologici ca bacterii ciuperci copaci care penetreazatilde icircn timp cu
ratildedatildecinile peretele conductei de canalizare
- Factori antropici ca deversarea de catildetre anumite persoane icircn sistemul de
canalizare de substanţe chimice gunoi menajer ulei mineral şi vegetal
motorinatilde unsoare consistentatilde care provoacatilde degradarea peretelui conductei
3 Clasificarea sistemelor de diagnosticare
4
In tabelul 1 se prezintatilde cele mai utilizate sisteme de diagnosticare a statilderii conductelor
Tabelul 1
Dupatilde felul imaginilor captate avem imagini alb-negru sau color Dupatilde modul de deplasare a
camerei video avem camere video deplasate manual camere video deplasate cu roboţi pe roţi
camere video deplasate cu roboţi pe şenile Fig3
5
Fig 3 Inspecţie cu robot pe roţi
1
2 3 4 5
Fig 4 Inspecţia cu robot pe şenile 1-autoutilitaratilde 2- conductatilde 3 ndashcatildemin 4 ndashrobot 5-
depunere
4 Tipuri de defecţiuni depistate icircn conductele de canalizare
Principalele defecţiuni ce apar la conductele de canalizare sunt prezentate icircn
continuare Aceste defecţiuni sunt diferite ca numatilder icircn funcţie de materialul conductei
41 Depozite de sedimente şi depuneri grele natildemol depuneri calcaroase gratildesimi rezultate
icircn urma spatildelatilderii stradale icircn care existatilde circa 30-35 nisip şi pietriş precum şi a
impuritatildeţilor şi substanţelor aflate icircn apa uzatatilde
42 Fisuri spatilderturi şi surpatilderi ale peretelui conductei Cele mai multe sunt la conductele
din beton urmate de conductele din PVC GRP si azbociment Fisurile pot fi pe creasta
conductei icircn partea laterala pe toate direcţiile Se icircntacirclnesc conducte sparte şi rupte icircn zona
de mufare Figura 5
6
A B
C
D
Fig 5Defecte A- fisuratilde B- gauratilde C- fisuri D- scurgeri latildengatilde racord
43 Deformatilderi de secţiune respectiv ovalizatilderi- apar icircn special la conductele din PVC cu DN
250 ndash 400 mm mai puţin la cele de beton
44 Imbinatilderi realizate incorect apar mai des la conducte din PVC mai puţine la conductele
din beton exemplu - 6 cazuri la conducte PVC cu DN 250- 600 mm 1 caz la conducte din
beton DN 300 ndash 500 mm
45 Deplasatilderi ale conductei generate de tasarea solului tasare datoratatilde insuficienţei
compactatilderii iniţiale nerespectarea condiţiilor de pozare privind patul de pozare Fenomenul
apare la conductele din beton mai puţin la cele din PVC cu DN 200 ndash 1000 mm
46 Racorduri laterale incorect executate cu ocazia racordatilderii de noi utilizatori şi la
realizarea de catildemine de racort cu aria mai mare de 012 m2
7
47 Patildetrunderi ale ratildedatildecinilor de copaci icircn conducte se face lent icircn timp şi se ajunge
dupatilde ani de zile la spargerea tubului din beton Evitarea se realizeazatilde prin patildestrarea distanţei
normate a traseului conductei faţatilde de copaci
48 Apatilde stagnantatilde pe conducte apare din douatilde motive primul cacircnd s-a executat lucrarea
iniţialatilde cu contrapantatilde la execuţie şi montaj iar a l doilea apariţia de praguri de aluviuni Apar
multe la conducte PVC exemplu 10 evenimente la conducta de PVC cu DN 250-600 mm 1
eveniment la conducta din beton cu DN 300-600 mm Procentul de ocupare a secţiunii
transversale cu apatilde stagnantatilde este de 5-10 icircn unele cazuri se ajunge la 50
49 Alte defecţiuni Se icircntacirclnesc tot felul de gunoaie şi PET-uri icircn conducte şi catildemine
catildemine fatilderatilde scatilderi capace sudate lemne la gura tubului radier catildemin incorect executat
5 Spatildelarea şi curatildeţarea conductelor
Cu ocazia inspecţiei conductelor ar trebui satilde se spele şi cureţe conductele icircnainte de a
introduce robotul icircn conductatilde pentru a nu influenţa deplasarea acestuia Spatildelarea se face cu
scopul de a elimina eventuale obstacole (depuneri icircntatilderite ratildedatildecini pietre noroi etc) care ar
icircmpiedica robotul satilde se deplaseze prin conductatilde Inainte de inspecţia video se utilizeazatilde
capete speciale de de curatildeţare acţinate hidraulic cu presiuni ale apei de 60 ndash 80 bari jeturile
de apatilde sunt dirijate icircn spate şi spalatilde conducta La presiuni mai mari de 80 bari se activeazatilde şi
circuitul duzei din faţatilde Curatildeţarea conductelor se poate realiza cu urmatildetoarele procedee
- curatildeţare prin introducerea unui amestec de aer ndash apatilde sub presiune cu viteza de 25
ms se eliminatilde oxizii de Fe mangan precum şi noroi nisip sedimente
- sistem Compri Tube Clean care utilizeazatilde un proiectil din poliuretan propulsat icircn
conducte cu diametrul mai mic de 150 mm de un jet de aer comprimat cu viteza de
15 ms
- metoda CAPSULA POLY- PING de curatildeţirea conductelor cu DN = 10- 2000 mm
cu ajutorul unei capsule cu diametrul mai mare cu 5 decacirct diametrul interior al
conductei capsula se deplaseazatilde prin conductatilde datoritatilde presiunii de 05 ndash 6 bari
- periaj mecanic şi sablare cu apatilde
- spatildelare cu jet de apatilde- de icircnaltatilde presiunecu debit de 300 lminut presiune ˂ 240
bari - spatildelare la presiune foarte icircnaltatilde debit apatilde 90 lminut presiune apatilde˂ 1200
bari - spatildelare cu solvent pentru icircndepatildertarea depunerilor de piatratilde
- tehnologia HI-JET care asiguratilde curatildeţarea conductelor şi uscarea
8
- metode combinate maşini de curatildeţat cu jet de apatilde freze lanţuri capete rotative
tatildeietoare
- dispozitiv mecanic amfibiu tip Molch format din douatilde capete unul prevatildezut cu
ghiare de oţel unul cu patilderţi flexibile din cauciuc pentru finisare
In fig 6 se prezintatilde cacircteva tipuri de (duze) capete de spatildelare icircn fig7 curatildeţarea mecanicatilde iar
icircn fig8 curatildeţarea cu capsule flexibile In funcţie de diametrul nominal al conductei şi de tipul
de depuneri se alege capul de curatildeţare Acesta nu trebuie satilde provoace degradarea conductei
supuse operaţiei de curatildeţare
AB
C
Fig6Tipuri de capete de spatildelare-curatildeţareAB ndashcapete curatildeţare standard cu jetunghiular DN 40-150 mm C-D- tatildeietor deratildedatildecini pentru DN=100-250 mm
D
9
1 2 3 4 5 6
Fig7 Curatildeţare mecanicatilde1-conductatilde cu depuneri 2- dispozitiv mecanic de curatildeţare 3 ndashcablu
4 ndashgroapatilde de poziţie 5 ndashconductatilde curatatilde 6-mototroliu de diferite puteri
Fig8 Curatildeţarea cu capsule flexibile
Pentru desfundarea ţevilor de canalizare cu diametre cuprinse icircntre 13 ndash 250 mm se folosesc
foreze pentru desfundat ţevi de canalizare echipate cu o gamatilde de accesorii - -
- capete drepte ovale conice pentru curatildeţiri uşoare
- capete cu lanţ pentru curatildeţare conducte din oţel fontatilde
10
- capete romboidale pentru curatildeţare depuneri de piatratilde
- cuţite tocatildetoare pentru conducte cu diametre mari
- freze cu 4 şi 6 lame pentru stratildepungerea conductelor foarte obturate
- cacircrlige recuperatoare pentru extragere material textil hacircrtie etc
Arcul curatildeţitor pe care sunt montate accesoriile ajunge la o lungime de maxim 60 m
In anexa 1 se prezintatilde un dispozitiv de curatildeţare mecanic cu ghiare iar icircn anexa 2 conductele
curatildeţate
1 2 3
Anexa 1 ndash Dispozitiv de curatildetare cu ghiare(3 racircnduri concentrice de ghiare) 1-ghiare 2corp
3cacircrlig [10]
11
Aenxa 2 Conducte curatildeţate pregatildetite pentru reabilitare [10]
Bibliografie
1Badea G ndashInstalaţii sanitare Editura Risoprint Cluj-Napoca 2008
2Aştilean I- Contribuţii teoretice şi experimetale la reabilitarea şi modernizarea sistemelelor
de alimentare cu apatilde a localitatildeţilor urbane Tezatilde de doctorat UTC-N 2010
3Chira TV- Diagnosticarea statilderii tehnice a sistemelor de canalizare Tezatilde de doctorat
UTC-N 2012
4 httpinspecţievideorotemplate-ahtml
5 wwwtechnicmad-sonro
6 httptegadoropagesDUZE-CURATARE-CANALhtml
7wwwRohter-grpro
8wwwleaderroroforeze-pentru-desfundat-tevi-de-scurgerehtml
9 wwwcasteconceptro
10wwwludwiggpfeiffercom-Reabilitarea ţevilor sub presiune şi a reţelelor de canalizare
11SREN 135082011 ndash Starea reţelelor de canalizare din exteriorul clatildedirilorPartea 2
Sisteme de codificare a inspecţiei vizuale
12SRISO 24511 ndash Activitatildeţi referitoare la servicii de apatilde potabilatilde şi canalizare Indrumatildetor
pentru managementul serviciilor publice de canalizare
12
1
Note de curs 4-5Diagnosticarea conductelor din sistemele de transport şi de distribuţie aapei
1GeneralitatildeţiElementele constitutive ale conductelor din sistemele de distribuţie a apei sunt supuse
permanent uzurii fizice degradatilderii morale uneori restricţiilor legislative Dacatilde uzurile fizice
pot fi diminuate icircn timp printr-o icircntreţinere adecvatatilde periodicatilde şi o exploatare corectatilde
degradarea moralatilde a conductelor nu poate fi evitatatilde deoarece apar noi şi noi soluţii
constructive icircntr-un timp relativ scurt In ultimul secol au fost utilizate multe tipuri de
materiale la construcţia conductelor fiecare soluţie fiind la data apariţiei o noutate icircn
domeniu Analizacircndu-se comportarea icircn timp a conductelor s-a constatat catilde defectele din
sistemele de distribuţie a apei pot fi icircmpatilderţite icircn şase grupe
- -defecte datorate utilizatilderii la proiectarea execuţia şi repararea conductelor a
unor materiale şi tehnologii necorespunzatildetoare
- -defecte datorate coroziunii
- -depuneri icircn conducte
- -deterioratilderi ale conductelor prin fisurarea şi ruperea materialului din care
este confecţionatatilde conducta
- -defecte ale racordurilor şi icircmbinatilderilor
- -deterioratilderi prin exploatare necorespunzatildetoare
2 Analiza defectelor apatilderute la conductele de distribuţie a apei
In procesul de diagnosticare a conductelor se pleacatilde de la defectul constatat
definacircndu-se un numatilder de cauze care se eliminatilde metodic ajungacircndu-se la cauza primaratilde
Analiza superficialatilde de stabilire a cauzelor care a provocat defectul conduce la repetarea
defecţiunii sau accentuarea unor defecte aflate icircn stare incipientatilde
21Defecte datorate utilizatilderii de materiale şi tehnologii necorespunzatildetoare apar datoritatilde
alegerii materialului conductei a materialelor de etanşare şi protecţie anticorozivatilde
necorespunzatoare
Se manifestatilde icircn timp atacirct la conductele din fontatilde oţel cacirct şi la cele din PVC PE depozitate
necorespunzatildetor
22Defectele datorate coroziunii apar atacirct la suprafaţa interioaratilde a conductei datoritatilde
contactului cu apa cacirct şi la suprafaţa exterioaratilde datoritatilde umiditatildeţii şi agresivitatildeţii solului icircn
care este amplasatatilde conducta Chiar dacatilde conductele sunt protejate iniţial icircmpotriva coroziunii
prin vopsire zincare catildeptuşire cu materiale plastice beton ratildeşini fenomenul de corodare a
conductei apare icircn timp O atenţie deosebitatilde trebuie acordatatilde protejatilderii conductei icircmpotriva
2
coroziunii electrochimice produsatilde de curenţii vagabonzi mai ales icircn apropierea catildeii ferate sau
a catildeilor de rulare a tramvaielor Protecţia se realizeazatilde prin utilizarea sistemului anticoroziv
catodic (prin care conducta este legatatilde la polul negativ) a unei surse de curentrsquo fie cu anozi de
sacrificiu cu un potenţial mai electronegativ decacirct metalul conductei
23 Depuneri icircn conducte
Depunerile din conducte sunt cauzate de materiile icircn suspensie existente icircn apatilde şi de
satilderurile de calciu şi magneziu fig1 In timp aceste depuneri micşoreazatilde diametrul conductei
matilderesc coeficientul de rugozitate de la 003 la conducte de oţel noi la 005-02 la conducte din
oţel cu depuneri mici respectiv la valori mai mari de 2 la depuneri mari ( strat gros) [2]
Datoritatilde acestor factori scade debitul de apa transportat prin conducte sau trebuie matilderitatilde
presiunea pentru a menţine debitul Se matildereşte astfel consumul de energie electricatilde cu
repercursiuni asupra costului unui m3 de apatilde livratatilde la beneficiari Dacatilde presiunea creşte peste
presiunea de 6 bari care este presiunea maximatilde admisibilatilde icircn sistemele de distribuţie a apei se
pot produce avarii prin fisurarea sau spargerea conductei
Fig 1 Depuneri icircn conductatilde
Biofilmele sunt alte tipuri de depuneri cu grosimea de 01 mm la cacircţiva mm care pot satilde
aparatilde icircn conducte şi care pot cauza corodarea conductelor şi influenţa proprietatildeţile hidraulice
ale conductei [1]
24 Deterioratilderi ale conductelor prin fisurarea şi ruperea materialului din care este
confecţionatatilde conducta
Cauzele care provoacatilde fisurarea şi ruperea conductei sunt
3
- -greşeli de proiectare şi de execuţie
- -modificarea adacircncimii de pozare
-apariţia unor sarcini suplimentare statice şi dinamice care nu au fost luate
icircn calcul la proiectare ca şocuri vibraţii modificatilderi ale traficului urban creşterea
greutatildeţii pe osie a autocamioanelor modificarea permanentatilde a nivelului pacircnzei freatice
cauzatatilde de precipitaţii abundente sau secetatilde prelungitatilde precum şi deterioratilderile prin
icircngheţ icircn anotimpul iarnatilde
25 Defecte ale racordurilor şi icircmbinatilderilor
Aceste tipuri de defecte pot satilde aparatilde la toate tipurile de conducte la care icircmbinatilderile au
fost realizate necorespunzatildetor
26 Deterioratilderi prin exploatare necorespunzatildetoare
Deschiderea sau icircnchiderea bruscatilde a unor vane poate provoca lovitura de berbec care
deterioreazatilde conducta datoritatilde apariţiei suprapresiunilor
3 Identificarea fisurilor şi rupturilor la conductele de distribuţie a apei
Pierderile maxime admise de apatilde icircntr-un sistem de distribuţie a apei sunt de 20 [3]
Pierderi de apatilde prin deschideri Tabelul 1
Diametru
deschidere
presiune
Litriminut Litrioratilde m3zi m3lunatilde m3an
2 mm 6 bari 500 30000 720 21600 259200
4 mm 6 bari 1840 110400 2650 79488 953856
6 mm 6 bari 4000 240000 5760 172800 2073600
8 mm 6 bari 7020 421200 10200 303264 3639168
2mm 3 bari 320 19200 461 13824 165888
4 mm 3 bari 1200 72000 1728 51840 622080
In tabelul 1 se prezintatilde pierderile de apatilde la presiunea de 6 bari respectiv 3 bari [5] Din acest
motiv fisurile şi rupturile conductelor trebuie detectate permanent deoarece prin acestea se
4
pierde apa Metoda modernatilde de detectare a fisurilor este localizarea prin compararea
zgomotelor cu corelatori LNC ( Leak Noise Correlator) fig2
Fig 2 Principiul de funcţionare a corelatorului LNC
Corelatorii LCC utilizeazatilde doi senzori care detecteazatilde zgomotul (vibraţii sonore) produs de
apa care curge prin fisuratilde Distanţa pacircnatilde la cei doi senzori fiind diferitatilde şi intensitatea sonoratilde
receptatatilde de cei doi senzori este diferitatilde Distanţa de la fisuratilde pacircnatilde la transmiţatildetorul cel mai
apropiat se determinatilde cu relatia
L = ( D ndash tv ) 2 (1)
Unde D- lungimea conductei icircntre cele cele douatilde transmiţatildetoare icircn m
L- distanţa de la fisuratilde pacircnatilde la tranmiţatildetorul cel mai apropiat icircn m
v- viteza de propagare a sunetului prin conductatilde icircn mms
5
Fig 3 Detectarea pierderilor de apatilde prin monitorizare acustica cu senzori Wireless
Timpul se determinatilde cu expresia
t = N v (2)
N = D ndash 2L (3)
Altatilde metodatilde pentru detectarea pierderilor de apatildendash sistem de monitorizare Wireless
Leakmaster - fig3 se bazeazatilde tot pe vibraţiile acustice provocate de jetul de apatilde care iese
din conductatilde şi produce icircn corpul conductei vibraţii acustice Nivelele de zgomot detectate de
senzori sunt salvate şi transmise prin radio la unitatea mobilatilde centralatilde De regulatilde se matildesoaratilde
zgomotul icircn timpul perioadei de consum redus de apatilde icircntre orele 2- 4 am Zgomotul poate fi
depistat şi la vane contoare de apatilde hidranţi alte armatildeturi
Urmatilderirea şi calibrarea acusticatilde TestrodGeofon utilizeazatilde douatilde unitatildeţi una de localizare
Testrod alta de calibrare Geofon care lucreazatilde icircn combinaţie cu un generator de puls PWG
Se ascultatilde vanele şi apometrele iar icircn locul unde existatilde scurgere presiunea exercitatatilde produce
un zgomot care poate fi detectat de la suprafaţatilde cu echipamentul amintit fig4
6
1 2 3
Fig4 Determinarea pierderilor de apatilde cu aparatul TestrodGeofon 1 ndashtijatilde robinet 2-
spatilderturatilde 3-hidrant
Detectorul de gaz Gas Check-H2 determinatilde pierderile de hidrogen din conducta umplutatilde cu
gaz la o anumitatilde presiune Durata de matildesurare depinde de dimensiunea fisurii tipul de sol
structura de suprafaţatildefig5
Fig 5 Detector de gaze
4 Diagnosticarea imagisticatilde a statilderii tehnice a conductelor
7
Stabilirea statilderii tehnice a conductelor unui sistem de distribuţie a apei se realizeazatilde icircn prezent
prin diagnosticare imagisticatilde Informaţiile obţinute vor fi utilizate la fundamentarea deciziilor
de reabilitarereparare şi retehnologizare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeaza icircnainte de
icircnceperea unui proces de repararereabilitare cu tehnologii NO DIG adicatilde fatilderatilde satildepatildeturatilde
continuatilde pe icircntreaga perioadatilde de reabilitare şi se terminatilde odatatilde cu finalizarea lucratilderilor de
reabilitare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeazatilde icircn douatilde etape realizarea pe teren a
inspecţiei tehnice a conductelor şi procesarea imaginilor realizate finalizatatilde prin icircntocmirea
raportului de inspecţie Realizarea pe teren a inspecţiei tehnice se face cu ajutorul roboţilor
pentru inspecţie imagisticatilde deplasabili pe roţi sau şenile Inainte de realizarea inspecţiei icircn
conductatilde se realizeazatilde urmatildetoarele operaţii conducta se izoleazatilde de restul instalaţiei se
goleşte de apatilde se curatildeţatilde se demonteazatilde vanele de separaţie şi se introduce robotul icircn
conductatilde Roboţii sunt echipaţi cu camere video laser pentru determinarea ovalitatildeţii
conductei sonar pentru determinarea grosimii stratului de coroziune a fisurilor şi a
icircmbinatilderilor defecte camere telescopice mobile pentru inspecţia tehnicatilde a racordurilor surse
de luminatilde suplimentaratilde radiolocatoare pentru determinarea traseului conductei fig6
Rapoartele de inspecţie cuprind date referitoare la tipul conductei inspectate adacircncimea de
pozare a conductei numatilderul de defecte poziţia şi starea racordurilor tipul defectelor
localizarea acestora schiţa tronsonului inspectat cu localizarea defectelor
Fig 6 Robot dotat şi cu laser pentru stabilirea gradului de ovalizare conducte
Fig7 Diagnosticare conductatilde de apatilde ndashdepuneri
Bibliografie
8
1 Bolboacatilde AM- Contribuţii teoretice şi experimentale la reabilitarea şi modernizarea
conductelor din sistemele de distribuţie a apei icircn localitatildeţi Tezatilde de doctorat UTC-N Cluj-
Napoca 2012
2 wwwtermoutclujrotermoluc
3 SR 13431-2006
4 STAS 73471-74
5wwwdetcondro
6wwwdetectaquaro
7httpcasteconceptro
1
Note de curs 6 Diagnosticarea conductelor din sistemele de transport şidistribuţie a gazelor combustibile
1 IntroducereGazele combustibile- gaze naturale şi gaze petroliere lichefiate- sunt utilizate pentru
- nevoi menajere la maşini de gatildetit şi preparare apatilde caldatilde- instalaţii de ardere pentru obţinerea energiei termice necesare icircncatildelzirii- icircn procese tehnologice
Reţelele pentru transportul şi distribuţia gazelor naturale combustibile se impart icircn- retele exterioare de distribuţie- reţele interioare de utilizare
Presiunile icircn reţeaua de gaze naturale combustibile sunt diferite pe tronsoanele instalaţiei- -icircnaltatilde presiune ˃ 6 bari- -medie presiune 2 ndash 6 bari- -presiune redusatilde 02 ndash 2 bari
-presiune intermediaratilde 005 ndash 02 bari-presiune joasatilde lt 005 bari
Valorile presiunilor au fost stabilite dupatilde urmatildetoarele criterii-presiunea de utilizare a arzatildetoarelor şi altor aparate care lucreazatilde cu gaze-siguranţa icircn exploatare a sistemului de alimentare cu gaze-caracteristicile funcţionale ale regulatoarelor de presiune debitmetre aparate de
reglaj şi automatizareSistemul de conducte de icircnaltatilde presiune pentru gazele din import sau cele din producţieproprie are presiunea de lucru pgt40 bari Sistemul regional de transport are presiunea de 6 ndash40 bari iar sistemul local de transport are presiunea mai micatilde de 6 bari Conductele suntmetalice confecţionate din oţel icircmbinate prin suduratilde electricatilde urmatatilde de verificareacordonului de suduratilde prin metode nedistructiveReteaua exterioaratilde de distribuţie este confecţionatatilde din tevi de oţel imbinate prin suduratilde cufitinguri (cot teu cruce etc) sau din polietilena de icircnaltatilde densitate icircmbinatatilde prin suduratilde
2 Defecţiuni ale conductelor
Prin defect al conductelor din sistemul de transport şi distribuţie al gazelor combustibile seicircnţelege orice eveniment icircn sistem care provoacatilde pierderi de gaze de la simple emanaţii lamodificatilderi ale regimului de presiune care necesitatilde pentru rezolvare reparare materiale forţatildede muncatilde utilaje consum de timpDefecţiunile apar icircn interiorul conductelor metalice lasuprafaţa peretelui sau la exteriorul conductelor Avacircnd icircn vedere gradul de periculozitate alsistemului de conducte defecţiunile posibile se impart icircn trei clase de defecte
- defecte generate de factori dependenţi de timp defecte produse de coroziuneaexterioaratilde ( electrochimicatilde chimicatilde coroziunea solului coroziunea microbiologicatildecoroziunea datoratatilde solicitatilderilor mecanice coroziunea prin eroziune coroziunea piting)defecte provocate de coroziunea interioaratilde defecte produse de coroziunea fisurantatilde subtensiune
- defecte generate de factori stabili defecte de fabricaţie ale icircmbinatilderilor sudate defecte de construcţie ( fisuri şi ruperi ale cordoanelor de suduratilde bucle sau curbe ale ţevilorsudate) defecte ale elementelor filetate ale conductelor defecte ale elementelor de tip specialale conductelor ( defecte ale icircmbinatilderilor cu flanşe defecte de funcţionare incorectatilde arobineţilorvane catildederi ale sistemului de etanşare sau corpurilor echipamentelor )
2
- defecte generate de factori independenţi de timp defecte produse de intervenţiede terţatilde parte (voite sau nevoite) care produc defecte imediate sau icircntacircrziate deterioratilderi prinacţiuni ilicite defecte produse de operarea incorectatilde defecte produse prin solicitatilderi climaticesau de teren ( defecte datorate temperaturilor scatildezute tratildeznete ploi inundaţii alunecatilderi deteren cutremure)
Coroziunea are ponderea cea mai mare raportat la numatilderul de defecţiuni care seregatildesesc icircn lunile cu temperaturi scatildezute şi umiditate mare Se depisteazatilde la distanţe mici decordonul de suduratilde şi se datoreazatilde sudurii necorespunzatildetoare izolaţiei exterioarenecorespunzatildetoare şi solului Fenomenul de coroziune duce la micşorarea grosimii pereteluiconductei şi icircn final la perforarea lui figura 1
Fig1 Coroziune exterioaratilde pe conductatilde de gaz [3]
Dacatilde coroziunea şi fisurile nu sunt depistate şi nu sunt reparate icircn stadiul primar de degradareaceste vor creşte pacircnatilde la degradarea finalatilde catastrofalatilde catildend se pierde gazul din conductatilde şi sepot produce evenimente grave In prezent existatilde implementat icircn sistemul naţional ndashTransgaz-sistemul preventiv si corectiv de mentenanţatilde care introduce un sistem lucratilderi dementenanţatilde planificate anual ndashrevizii tehnice RT- durabilitate economicatilde de mentenanţatildenivel acceptabil al riscului de producere al defectelor accidentale şi cheltuieli minimeplanificate din timp Pentru protecţia catodicatilde a conductelor (sistem activ) se utilizeazatilde douatildesisteme - sistemul cu anozi galvanici ataşaţi conductei
- sistemul cu staţie de injecţie de curent electric icircn conductatildeProtecţia anticorozivatilde exterioaratilde ndashsistem pasiv- ( uşoaratilde normalatilde icircntatilderitatilde foarte icircntatilderitatilde) serealizeazatilde icircn exterior cu mai multe straturi
- stat aderent cu grund vopsea pe bazatilde de bitum şi benzinatilde- strat izolare cu amestec pe bazatilde de bitum
3
- strat armare cu benzi din pacircslatilde sau fibratilde de sticlatilde- icircnveliş exterior din benzi bitum - cauciuc materiale plastice fibre de sticlatilde
Protecţia anticorozivatilde icircn interiorul conductei se realizeazatilde prin grunduire cu bitum
3 Diagnosticarea conductelor din sistemul de transportDiagnosticarea conductelor ce trebuie reabilitatereparate este un proces complex
realizat icircn prezent cu metode moderne Reabilitatea conductei este icircn cele mai multe cazuri osoluţie mai economicatilde decatildet o investiţie nouatilde Deciziile trebuie luate dupatilde o analizatildeeconomicatilde dupatilde durata efectivatilde de exploatare şi istoricul defectelor de pe conductatildeDiagnosticarea conductelor pentru a se stabili starea tehnicatilde vine icircn sprijunul luatilderii uneidecizii corecte Determinarea statilderii tehnice se poate realiza cu urmatildetoarele metode
- investigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei conductei metalice icircngropate aplicabilatildela conducte metalice icircngropate protejate catodic dar care prezintatilde defecte deizolare icircn vederea controlului ultrasonic al integritatildeţii materialului tubular
- investigare din interior cu ajutorul sistemelor inteligente de diagnosticare ndash PIG(cu metode magnetice şi ultrasonice) a conductei icircn funcţiune pentru defecteinterioare şi exterioare ale conductei
- tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziuneInvestigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei se face cu trei procedee- metoda Pearson (gradient de curent alternativ)-metoda potenţialelor la intervale mici CIPS-metoda gradientului de curent continuu DCUGInvestigarea din interior cu sisteme inteligente PIG detecteazatilde coroziuni interioare
coroziuni exterioare defecte ale cordoanelor de suduratilde fisuri ale materialului conducteiTehnologia aplicatatilde cuprinde urmatildetoarele operaţii
- pozarea pe traseul conductei a indicatoarelor de trecere PIG a sistemului de urmatilderirea deplasatilderii PIG-ului
- operaţii pregatildetitoare pentru inspecţie identificarea obstacolelor realizarea unuiprogram de curatildeţire adecvat inspectarea gatilderilor de lansare-primire a instalaţiei godevilare
- curatildeţirea conductelor cu PIG de curatildeţire (godevil) magnetic cu perii racloaremagnetic cu perii pe circumferinţatilde cu discuri de raclare cu discuri de ratildezuire PIG dinpolietilenatilde
- probatilde de trecere cu PIG fals echipat cu discuri de calibrare- inspecţia inteligentatilde propriu zisatilde cu PIG inteligent dotat cu senzori de relevare a
defectelor interne şi externe + detectare presiune temperaturatilde unghi de redare vitezatilde derulare
PIG-ul inteligent trebuie satilde icircnregistreze datele suficiente culese pe canale separate satildedispunatilde de capacitate mare de stocare a datelor satilde aibe un numatilder mare de senzoriminiaturizaţi pentru a acoperii 100 din circumferinţa conductei PIG-ul este transportat princonducta de gaz icircn acelaşi timp cu debitul de gaze necesare consumatorului cu o anumitatildevitezatilde PIG-ul se lanseazatilde din gara de lansare - primire PIG anexa 1 In figurile 2 şi 3 seprezitatilde douatilde tipuri de PIG-uri figura 4 prezintatilde principiul de matildesurare ultrasonicatilde In fig5 67 se prezitatilde tipuri de PIG-uri Gara de lansare primire PIG-uri asiguratilde lansarea PIG-urilor icircnconducte cu DN 200 ndash 1100 mm la presiuni nominale de 25 ndash 100 bari şi temperaturi de -300
-+ 500 Tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziune este o metodatilde nedistructivatilde de
diagnosticare a defectelor conductelor ce nu pot fi diagnosticate cu PIG-uri inteligenteMetoda constatilde icircn efectuarea matildesuratildetorilor deasupra terenului pe traseul conductei icircn vedereadeterminatilderii anomaliilor apatilderute icircn grosimea pereţilor cum ar fi coroziunea Tehnologia deoperare cuprinde
4
- aplicarea unui curent electric cu componente armonice cu frecvenţe diferite icircntredouatilde puncte ale conductei la distanţa de 1000 m unul de altul
- se deplaseazatilde placa cu senzori ( 6 senzori icircn linie x 4 coloane) fig8 din metru icircnmetru pe traseul conductei matildesuracircndu-se cacircmpul magnetic icircn lungul conductei- procesarea datelor obţinute icircn laborator icircn vederea determinatilderii deviaţiei cacircmpului
magnetic dependent de frecvenţatilde icircn direcţie verticalatilde şi orizontalatilde- prezenţa unei deviaţii indicatilde regiunea care prezintatilde defect de regulatilde cauzat de
coroziune-
Fig2 Componenţa PIG cu senzori ultrasonici
Fig3 PIG cu senzori magnetici
Metoda NO PIG se poate utiliza la diametre ale conductelor de 3 ndash 10 ţoli la o grosime aperetelui de maxim 10 mm si o adacircncime a conductei de 2 metri Lungimea de inspecţie aconductei este de 1000 m Productivitatea zilnicatilde este de 750 m Alte caracteristici tehnice
- specificaţie defect ˃ 96- lungimea minimatilde 50 mm- latildeţimea minimatilde 50 mm
5
- detectare defect ˃ 20 pierdere metal rezoluţie adacircncime ˂ 20 mm- adacircncime coroziune minim 50 din grosimea peretelui
Fig6 PIG introdus icircn conductatilde 1- conductatilde 2 ndashPIG
1 2 3 4 5
1
Fig4 Principul de matildesurare ultrasonic 1-peretele Fig 5 PIG de curatildeţire 1- periiţevii2- impuls incident 3- defect interior 4- impulsreflectat 5- defect exterior
1 2
-
6
Fig7 Tipuri de PIG
1 2 3
Fig8Instalaţie de diagnosticare NO PIG 1- placa cu senzori 2 ndash cablu 3- calculator
4 Diagnosticarea conductelor din sistemul de distribuţieConductele de transport şi distribuţie sunt izolate exterior ( protecţie pasivatilde) cu ţesatildeturatilde devatatilde de sticlatilde şi bitum protejate catodic ( protecţie activatilde) Ingropate dacatilde este cazul la minim08 m adacircncime sau montate suprateran Diagnosticarea statilderii tehnice a conductelor se facecu urmatildetoarele procedee
- examinarea vizualatilde cu ochiul liber folosind lupa dacatilde este cazul-examinare imagisticatilde icircn interiorul conductei cu camere video- examinare cu ultrasunete cu impuls reflectat- examinare cu ajutorul curenţilor turbionari- examinare cu radiatii penetrante ( Xγ )- examinare prin termografie
Conductele pot avea defectele coroziune eroziune obosealatilde Forma acestor defecte poate fi
ovalatilde neregulatatilde spiralatatilde Din punct de vedere al originii şi localizare avem defecte de
suprafaţatilde icircn apropierea suprafeţei şi defecte interne Defectele pot fi individuale sau grupate
Alegerea procedeului de diagnosticare se face dupatilde tipul defectului accesibilitatea conductei
nivel de sensibilitate dorit echipament de examinare disponibil costul procedeului Chiar
dacatilde conductele sunt corodate şi pierderea de material din peretele conductei este mai mic de
7
80 din grosimea peretelui dar nu au scurgeri de gaze ele nu se scot din funcţiune dar se
poate micşora presiunea din conductatilde Urmeazatilde a se repara ca defect local efectuicircndu-se
reparaţia localatilde a conductei pe o anumitatilde lungime
Verificarea tehnicatilde a conductelor şi branşamentelor se executatilde la intervale de 6luni-
12 luni icircn funcţie de numatilderul de defecte constatate kman precedent şi alţi parametri tabelul
1 Tabelul 1
Termene maximale pentru efectuarea verificatilderilor tehniceTipul conductei Conducte din oţel Conducte din PE
subterane supraterane
Numatilder de
defecte
constatatekman
precedent x
x lt 0025 0025ltxlt025 025ltxlt1 xgt1 indiferent de
vechimea
conductei
cu
vechime
ltde 2 ani
cu
vechime
gtde 2 ani
Interval de timp
1
verificare
an
1 verificare la
6 luni
1
verificare
la 3 luni
1
verifi
care
lunatilde
1
verificarean
1
verificare
la 6 luni
1
verificare
an
Verificarea etanşeitatildeţii icircmbinatilderii conductelor şi armatildeturilor se face la presiunea de lucru a
gazului din instalaţie cu spumatilde de apatilde şi satildepun sau aparate de detectare scurgeri de gaz metan
In figura 9 se prezintatilde un aparat pentru inspecţie video tractat manual iar icircnfig10 aparat pentru detectarea scurgerilor de gaze naturale utilizat la verificarea etanşeitatildeţii
1
2
Fig10 Aparat pentru detectare scurgeri degaze naturale 1 senzor 2- aparat
Fig9 Aparat pentru inspecţie video
8
Bibliografie
1TatildenatildesescuFT ndash Electrotehnologii Protecţia mediului procesarea de materiale şicontrol nedistructiv Editura AGIR Bucureşti 2011 ISBN 978-973-720-353-32ZecheruGh şa- Strategii de mentenanţatilde pentru conductele de transport al gazelornaturale Universitatea de petrol şi gaze Ploieşti 20113Laţa I Bicircrsan F ndashUtilizarea materialelor compozite la repararea defectelor de tip lipsatildede material produse prin coroziunea exterioaratilde a conductelor metalice In Monitorul depetrol şi gaze 5 (111) mai 2011p64wwwnopigro5wwwflowtitecom ndash Manual de intervenţie Flowtite Technology AS Norvegia6wwwtransgazro7wwwarmagazro8wwwagirro9wwwpipelineengineeringro10wwwscrigroupcom11wwwartecnoro12wwwavantro13PT CR 12-200315SREN 13480-32003A2 200716SREN 14291 ndash Soluţii spumante pentru detectarea scurgerilor de gaze17 EN 12954-2
9
Anexa 1-Garatilde de lansare - primire PIG (godevil) [10]
1
Note de curs 7-8-9 Metode şi tehnologii de reabilitare şi modernizare a conductelor dedistribuţie apatilde canalizare gaz
1 Alegerea tehnologiei de reabilitare a conductelor utilizacircnd analizamulticriterialatilde
11 GeneralitatildeţiReabilitarea conductelor reprezintatilde o etapatilde importantatilde icircn prelungirea duratei de
exploatare a conductei degradate pe o perioadatilde de 30 divide 50 ani Costul reabilitatilderii este estimatla 50 divide 75 din valoarea unei noi investiţii De exemplu icircnlocuirea conductelor de gazenaturale sau a unor tronsoane din acestea se face icircn funcţie de starea tehnicatilde numatilder de defecte km agresivitatea solului şi valorile curenţilor de dispersie modernizarea carosabilului şiinfrastructurii sistemelor de utilitatildeţi necesitatea redimensionatilderii schimbarea regi mului depresiune influenţa asupra mediului ambiant dezvoltarea economicatilde a unor regiuni etcLuarea deciziei de reabilitare este etapa cea mai importantatilde icircn realizarea proiectului dereabilitare Fiind un proiect de dezvoltare tehnologicatilde fundamentarea deciziei se face cuajutorul analizei muticriteriale -AMC Aceasta se bazeazatilde pe analiza cantitativatilde ndash prinpunctare ierarhizare determinarea ponderii - a unei game largi de catagorii şi criteriicalitative de impact Alatildeturi de costurile şi beneficiile economice stabilite prin metodacost-beneficiu - MCB - pot fi elaboraţi diferiţi indicatori sociali şi de mediu Utilizareaacestei metode permite structurarea şi combinarea diferitelor evaluatilderi ce trebuie luate icircnconsiderare icircn luarea deciziilor cacircnd pot fi mai multe alternative
AMC este utilizatatilde pentru selectarea celei mai bune alternative din cele disponibilepentru realizarea investiţiei icircn reabilitarea conductelor Pentru proiecte mici se utilizeazatildeAMC iar pentru proiecte majore AMC + MCB AMC poate fi aplicatatilde şi icircn cazurile icircncare proiectul are obiective simple acestea fiind calitative şi mai puţin cuantificabile
Etapele utilizatilderii AMC sunt- stabilirea contextului decizional- definirea opţiunilor- definirea criteriilor- crearea matricei de performanţatilde- standardizarea punctajelor- ponderea criteriilor pentru cuantificarea relativatilde a fiecatilderui criteriu icircn procesul
decizional- ierarhizarea opţiunilor- ierarhizarea rezultatelor- analiza de senzitivitateStrategia de reabilitare a unui tronson de conductatilde cuprinde urmatildetoarele etape- analiza situaţiei actuale ţinacircnd cont şi de istoricul conductei- stabilirea obiectivelor- managementul datelor- evaluarea defectelor şi a altor elemente ale tronsonului de reabilitat- estimarea şi verificarea costurilor- propuneri şi analizarea strategiei de reabilitare
- planificarea operaţiilor de reabilitareIn final se icircntocmeşte proiectul de reabilitare al conductei Justificarea adoptatilderii proiectului dereabilitare se axeazatilde pe
- reducerea costurilor de operare- reducerea costurilor de reparaţii a conductelor- reducerea pierderilor de fluid vehiculat prin conducte
2
- creşterea gradului de icircncredere a consumatorului icircn calitatea serviciului asigurat defurnizor ( calitatea fluidului presiunea de funcţionare reducerea numatilderului de opririaccidentale)
- protecţia mediului şi conservarea resurselor naturale
12 Metode de evaluareIn cadrul evaluatilderii factorilor care sunt luaţi icircn considerare la luarea deciziei de reabilitare aconductelor fie prin metoda clasicatilde tranşeu deschis fie prin metoda modernatilde NO DIG (fatilderatilde decopertare) se aplicatilde urmatildetoarele metode
- analiza directatilde a performanţelor alternativelor- icircnsumarea ponderilor sau modele liniare cumulative- procesul ierarhiei analitice ( PIA)- metoda ELECTRE l
Indiferent de metoda adoptatatilde icircn prima fazatilde a analizei trebuie stabilite metodele şi procedeelede reabilitare a conductelor Tehnologiile pot fi clasificate astfel pentru catildeptuşireacanalelorconductelor introducerea unei conducte noi icircn conducta veche conducta nouatildepreia sarcinile conductei vechi consolidarea conductei vechi realizarea de lucratilderi noi Inschema urmatildetoare se prezintatilde principalele metode şi tehnologii de reabilitareReparaţie capitalatilde reabilitare conducte-NO DIG (fatilderatilde decopertare)
- place pipe (CIPP) -pentru conducte instabile şi stabile din punct de vedere static - palled in place - inverted in place
- slipline- pentru conducte instabile şi stabile static- catildeptuşire interioaratilde (torcretare)
- cu mortar de ciment - cu polimeri
- close fit pipe - sublime -swagelining - rolldown -compact pipe
Inlocuire conducte vechi ndashNO DIG-cu icircndepatildertarea conductei vechi din sol
- conductatilde pilot ndashpilot l- pilot ll
- impactor- pipe ejection- pipe extraction- CLG
- cu distrugerea conductei vechi- pipe bursting (cu aer comprimat cu forţatilde de tragere cu acţionarehidraulicatilde pipe implosion)- pipe splitting ( pentru oţel fontatilde ductilatilde )
Reparaţie capitalatilde reabilitare - tranşeu deschisReparaţie localatilde - short liner pentru Dn = 100 divide 600 mm
- echipament robotizat pentru netezirea presarea mufelor şi cratildepatildeturilor din ţevi Dn
ge 150 mm + reabilitarea branşamentelor realizate cu coliere presate pe conductaprincipalatilde şi etanşare cu ratildeşini Dn ge 150 mm
- tehnica injectatilderii pentru sigilarea mufelor şi cratildepatildeturilor
3
- procedee de reparare prin sudare la conducte metalice ( icircncatildercare cu suduratilde peticesudate manşoare tip B
- procedee de reparare a conductelor metalice fatilderatilde sudare( cu manşon tip Aicircnvelişuri cu ratildeşinatilde)
- utilizarea icircnvelişurilor de consolidare metalice umplute cu materiale polimerice saucompozite
- repararea conductelor metalice cu icircnvelişuri din materiale polimerice saucompozite
-Criteriile al catilderui numatilder nu trebuie satilde fie mai mare de 10 pentru selecţia tehnologiilor dereabilitare sunt prezentate icircn tabelul 1Analizicircnd caracteristicile tehnice şi tehnologice ale tronsonului de conductatilde din schemaprezentatatilde mai sus se extrag variantele de reabilitare care se noteazatilde cu V1 V2ViDin tabelul 1 se aleg criteriile de evaluare
Criterii pentru selecţia tehnologiilor de reabilitare Tabelul 1NrcrtCj Denumirea criteriului UM Natura criteriuluiC1 Durata de viaţatilde a conductei reabilitate ani maximizantC2 Durata de execuţie ani minimizantC3 Perturbarea traficului sau a exploataţiei agricole minimizantC4 Perturbarea altor reţele minimizantC5 Afectarea mediului minimizant
C6 Preţul reabilitatilderii ron minimizantC7 Lungimea traseului m maximizantC8 Garanţia ani maximizantC9 Accesibilitatea ( satisfacerea necesitatildeţilor
locuitorilor a mediului de afaceri)lockm maximizant
Notatilde Natura criteriului poate fi schimbatatilde la cerinţele beneficiarului particularitatildeţile lucratilderiide reabilitare prevederile legislaţiei icircn vigoare factori sociali etc
Fiecatilderui criteriu de evaluare Cj i se stabileşte un coeficient de importanţatilde Kj pe oscaratilde de ierarhizare de la 1 la 3
- 1 ndash importanţatilde redusatilde- 2 ndash importanţatilde medie- 3 ndash importanţatilde maximatilde
Pentru stabilirea ponderii de importanţatilde al fiecatilderui criteriu selectat se utilizeazatilde coeficienţinumerici de importanţatilde utilizacircndu-se diferite scatilderi cu valori 1 divide 3 1 divide 5 1 divide 7 1 divide 10 1 divide100 Alegerea scatilderii se face icircn funcţie de precizia cu care se doreşte departajarea criteriilor deevaluare In tabelul 2 se prezintatilde cacircteva scale de evaluare ( clasificare)
Scale de clasificare cu diferite nivele Tabelul 2
Calificativ acordat Grad de satisfacere3 nivele 1 minim
2 parţial3 total
5 nivele 0 nesatisfatildecatildetor25 satisfatildecatildetor
4
5 mediocru75 bine10 foarte bine
7 nivele -3 influenţatilde negativatilde foarte mare-2 influenţatilde negativatilde mare-1 influenţatilde negativatilde0 nici o influenţatilde1 influenţatilde pozitivatilde2 influenţatilde pozitivatilde mare3 influenţatilde pozitivatilde foarte mare
10 nivele ndash transformareacalificativelor icircn note
Foarte bine Bine Mediocru Satisfatildecatildetor Nesatisfatildecatildetor
Criterii cu pondere ge 3 10 75 5 25 0Criterii cu pondere 2 8 65 5 35 2Criterii cu pondere 1 7 6 5 4 3
Eficienţa economicatilde a noilor tehnologii NO DIG apare numai peste o anumitatilde valoare alungimii de conductatilde reabilitatatilde
13 Metoda de evaluare globalatilde a performanţelorAceastatilde metodatilde este icircn prezent cea mai utilizatatilde de diverse firme instituţii pentru luareadeciziilor icircn domeniul reabilitatilderii sistemelor de conducte ( face parte din metoda icircnsumatilderiiponderilor) Paşii care trebuie urmaţi sunt
- stabilirea variantelor care urmeazatilde a fi analizate schema punct 12- stabilirea criteriilor de evaluare ndash tabelul 1- şi a coeficienţilor numerici de importanţatildetabelul 2- icircntocmirea matricei cu calificative şi transformarea calificativelor icircn notecare seicircnscriu icircn matricea notelor-- calcularea indicelui global de performanţatilde pentru fiecare variantatilde icircn parte cu relaţia
IG = jj
n
j
KN 1
(1)
unde Nj este nota atribuitatildeKj ndash coefientul de performanţatilde (numerici de importanţatilde) a criteriului de evaluaren ndash numatilderul de criterii de evaluare (maxim 10)-clasificarea variantelor analizate- varianta cu punctajul cel mai mare ocupatilde prima
poziţie
2 Principalele tehnologii de reabilitare modernizare conducte
21 Tehnologia cured in place pipe (CIPP)Tehnologia constatilde icircn introducerea unui tub linear flexibil (furtun) ales icircn funcţie de
aplicaţie (apatilde potabilatilde canalizare apatilde industrialatilde etc) impregnat cu o ratildeşinatilde termoreglabilatildeicircn conducta gazdatilde ce trebuie reabilitatatilde Tubul linear flexibil este confecţionat din poliesterlacircnatilde material fibros şi prevatildezut pe o faţatilde cu un film din polietilenatilde poliuretan PVC Ratildeşinatermoreglabilatilde este aleasatilde icircn funcţie de utilizare poliester la canalizatilderi sanitare vinilester laaplicaţii industriale unde se cere rezistenţatilde mare la coroziune şi presiune ratildeşinatilde epoxidicatilde laapatilde potabilatilde icircn domeniul industrial unde se cere rezistenţatilde mare la presiune şi temperaturatilde
5
ridicatatilde In figurile 1 şi 2 se prezintatilde schema de principiu a metodei CIPP antrenareafurtunului se face cu apatilde rece
1 2 3 4 5 6 7 8
Fig1 Introducere furtun flexibil icircn conducta veche 1- conductatilde veche (gazdatilde) 2- apatilde rece3- autospecialatilde 4- furtun nou 5- furtun pliat impregnat cu ratildeşinatilde 6 ndashechipament tip rastel7- catildemin de acces 8- hidrant
Intatilderirea furtunului cu apatilde caldatilde este prezentatatilde icircn figura 2Tratarea ratildeşinii cu careeste impregnat furtunul se poate face cu apatilde caldatilde abur cu latildempi cu raze ultravioleteLa tratarea cu apatilde caldatilde sau abur se urmatildereşte cu ajutorul unor senzori permanenttemperatura la fiecare capatildet al furtunului Ratildeşinile artificiale epoxy A2000B se folosescpentru catildeptuşeli impregnate la exteriorul furtunului PVC iar FluvPax TF4 se utilizeazatilde lamateriale neţesute la furtune PUExistatilde douatilde procedee de introducere a furtunului flexibil icircn conducta veche (gazdatilde) primulinverted in place la care furtunul este introdus cu ajutorul aerului comprimat (presiunea aer02divide04 bari) sau a apei al doilea procedeu pulled in place la care furtunul se trage icircnconducta veche cu troliu Procedeul CIPP se poate aplica pentru conducte instabile şi stabiledin punct de vedere static
Procedeul se aplicatilde la conducte cu Dn = 100 divide 1200 mm Lungimea tronsonuluireabilitat L le 600 mIndiferent de procedeu se va urmatilderi viteza cu care se deplaseazatilde furtunul icircn conducta veche(gazdatilde) 4 divide 7 mmin precum şi forţa de tragere a furtunului care nu trebuie sa depatildeşeascatildevaloarea prescrisatilde de producatildetor Se utilizeazatilde curent douatilde tipuri de furtune
- pe baza icircnvelişului extern PVC conducta este icircn linie dreaptatilde coturi la maximum450 Dn = 100 divide 400 mm dimensiunile nu se modificatilde icircn timpul procesului deinstalare
- pe baza icircnvelişului extern PU pentru ţevi drepte cu coturi la 900 extensibile se potutiliza şi la un alt diametru mai mare ca cel nominal de micşoreazatilde cu 4 datoritatildeextensiilor radiale icircn consecinţatilde lungimea de va matilderi cu 4
6
Forţa de tragere a furtunului datoritatilde frecatilderilor dintre conducta gazdatilde şi furtun se poatecalcula cu expresia
Ft = 12 (μmiddotpmiddotx) (2)unde Ft este forţa de tragere icircn N
μ = 01 divide 03 ndashcoeficient de frecare furtun conductatilde vechep ndash greutatea liniaratilde a furtunului icircn Nmx ndash lungimea furtunului icircn m
1 2 3 4 5Figura 2 Intatilderirea ratildeşinii cu apatilde caldatilde 1 catildemin de sosire 2- apatilde caldatilde 3- conductatilde nouatildeicircntatilderitatilde4-conductatilde apatilde caldatilde tur 5- conductatilde apatilde caldatilde retur
Dupatilde icircntatilderirea ratildeşinii conducta poate fi spatildelatatilde şi dezinfectatatilde Conductele de branşament seleagatilde la conducta reabilitatatilde cu ajutorul robotului echipat special cu freze şi camere videoUrmeazatilde inspecţia video pe icircntreg traseul reabilitat Garanţia acordatatilde 25 ani[14]
Tehnologia de execuţie are urmatildetoarele etape- colectarea datelor de spre diametrul nominal al conductei gazde debitul vehiculat
grosimea peretelui materialul din care este confecţionatatilde conducta schimbatilderile de diametrupe anumite tronsoane identificarea tuturor ramificaţiilor active şi inactive
- identificarea gurilor de acces sau executarea acestora- montarea echipamentului de tip rastel- redicţionarea curgerilor din conducta gazdatilde curatildeţirea conductei- instalarea furtunului impregnat cu ratildeşinatilde icircn conducta gazdatilde prin gurile de acces- uscarea materialului cu apatilde caldatilde abur sau latildempi cu raze ultraviolete- verificarea conductei noi- reconectarea conecţiilor laterale prin decuparea de guri de conectare laterale şi
sigilarea conecţiilor laterale abandonate22 Calculul de reabilitare a conductei reabilitate cu tehnologia CIPP
7
Conducta gazdatilde poate fi parţial deterioratatilde Pentru a se realiza stabilitatea staticatilde a noiiconducte reabilitate trebuie dimensionat furtunul icircn funcţie de solicitatilderile externe Calcululconstatilde icircn
- calculul la incovoiere- calculul la flambaj- calculul rezistenţei furtunului la obosealatilde (stres)- calculul la flambaj datorat icircncatildercatilderii rezultate din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde
221 Calculul la icircncovoiereCalculul de icircncovoiere constatilde fie icircn determinarea procentului de icircncovoiere
efectiv (γD) la o anumitatilde grosime a peretelui furtunului t fie a grosimii pereteluifurtunului t admiţacircnd un procent de icircncovoiere maxim de (γD) le 5 Procentul deicircncovoire se calculeazatilde cu relaţia
γD = K(LW + Ws ) 100 [ E 15( DR ndash 1)3 + 0061 Es] (3)
unde γ este icircncovoierea conductei reabilitate-γD le 5 - procentul de icircncovoiere- L = 125 coeficient de decalaj- K = 0083 constantatilde de stratificare- W ndash icircncatildercarea staticatilde icircn N- Ws ndash icircncatildercarea dinamicatilde icircn N- DR = D t ndashraportul conductei reabilitate- D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat) icircn m- t ndash grosimea furtunului icircn m- E ndashmodulul de elasticitate al solului icircn Nm2- Es- modul de reacţie al solului icircn Nm2
Incatildercarea staticatilde W rezultatatilde din greutatea solului se calculeazatilde cu relaţiaW = CmiddotωmiddotBd 144 (4)
Unde C ndashgrad de ovalizareω- densitatea solului icircn kgm3Bd- latildeţimea tranşeei icircn care a fost montatatilde conducta ga zdatilde ( de reabilitat) icircn m
Coeficientul C se determinatilde cu expresia
C =
ku
e d
S
B
Huk
2
1
2
(5)
unde ku este raportul icircntre icircncatildercarea orizontalatilde şi cea verticalatildeHs ndashadacircncimea de pozare a conductei icircn m
Calculul icircncatildercatilderii dinamice care acţioneazatilde asupra furtunului pleacatilde de la realitatea catilde asuprafurtunului pot acţiona icircncatildercatilderi dinamice concentrate WSC şi icircncatildercatilderi dinamice distribuiteWSD
WS= WSC + WSD (6)
WSC = 033middotCSCmiddotPmiddotFSC 12middotD (7)WSD = CSDmiddotpmiddotFSD 144 (8)
unde CSC ndash coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor concentrateP ndash icircncatildercatilderi concentrate icircn NFSC- factor de impact pentru icircncatildercatilderi concentrate
8
CSD- coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor distribuitep ndash suprafaţa pe care sunt aplicate icircncatildercatilderile distribuite m2FSD- factor de impact pentru icircncatildercatilderi distribuite
222Calculul la flambaj
Furtunul este solicitat exterior de icircncatildercatilderi dinamice concentrate şi distribuite plusicircncatildercarea rezultatatilde din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde Grosimea furtunului t se determinatilde curelaţia[9]
t = 0721 D
3
1
2
sSL
t
CEBRE
I
Nq
(9)
unde D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde icircn mN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
qt =N
1 2
1
332
D
IECcedilBR L
(10)
qt ndash presiunea exterioaratilde exercitatatilde asupra conductei icircn Nm2EL ndash modulul de elasticitate redus la icircncovoiere datoritatilde efectului de icircmbatildetracircnire icircn Nm2Rω= 1 ndash 033(HωHS) coeficientul lui Buoyancy pentru apatilde (valoare minimatilde 067)B - coeficient de elasticitate pentru furtunI = 250t - moment de inerţieC- coeficient de ovalizare a conductei respectiv al furtunului calculat cu relaţia
C =
3
2
1001
1001
q
q
(11)
q ndash gradul de ovalizare calculat cu expresia
q = 100 (m
m
D
DD max ) (12)
unde Dm Dmax sunt diametrul mediu respectiv diametrul maxim al conducteiCoeficientul de elasticitate pentru furtun se determinatilde cu expresia
B =sH
e650
41
1
(13)
Incatildercatilderile statice şi dinamice se determinatilde cu relaţiile (6) (7) (8)In cazul icircn care flambajul este datorat numai icircncatildercatilderilor rezultate din acţiunea pacircnzei
de apatilde freaticatilde grosimea furtunului t se calculeazatilde cu expresia
9
t =
1
1(
2 3
1
2
PN
CKE
DR
L
(14)
icircn care P ndash este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunK = 7 ndashfactor de amplificareEL ndash modulul de elasticitate la icircncovoiereν = 03 ndashcoeficientul lui Poisson pentru furtunC- coeficientul de ovalizareDR- raportul conductei reabilitateN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
223 Verificarea rezistenţei furtunului la stresLa o duratatilde de viaţatilde de 50 de ani furtunul este supus unor condiţii de stres (obosealatilde
icircmbatildetracircnire) Fiind confecţionat din mai multe materiale cu caracteristici tehnice diferitefurtunul trebuie verificat şi la stres Se poate utiliza relaţia
15100
q(1+
100
q)( 2)(
t
D- 05 ( 1+ )
100
q)(
t
D=
PN
S(15)
icircn care P este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunt ndash grosimea furtunuluiN = 15 divide 2 factor de siguranţatildeS ndash rezistenţa la icircncovoiere a furtunuluiD ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat)q ndash gradul de ovalizare
Valoarea cea mai mare a grosimii furtunului t ca rezultat al diferitelor calcule efectuatepentru fiecare tip de solicitare icircn parte este grosimea finalatilde a peretelui furtunului
23 Metode de catildeptuşire interioaratildeConductele ce trebuie reabilitate sunt catildeptuşite pe suprafaţa interioaratilde cu un strat
subţire de mortar de ciment special sau polimeri speciali De regulatilde grosimea stratului estemai micatilde de 10 mm In unele cazuri se pot depune mai multe straturi Captuşirea interioaratilde(catildematildeşuirea) trebuie satilde asigure protecţie anticorozivatilde umplerea fisurilor şi a gatildeurilorrigiditatea catildeptuşelii stabilitatea staticatilde a conductei In acelaşi timp se icircmbunatildetatildeţescproprietatildeţile hidraulice ale conductei suprafaţa rezultatatilde icircn urma depunerii are rugozitatea maimicatilde ca rugozitatea suprafeţei interioare a vechii conducte Inainte de a se aplica metoda decatildeptuşire interioaratilde conducta se curatildetatilde foarte bine asiguracircndu-se un suport bun pentrucatildeptuşeala aplicatatilde In figura 3 se prezintatilde procedeul de catildeptuşire prin centrifugarePentru protejarea anticorozivatilde a conductelor metalice se aplicatilde catildeptuşeli cu ratildeşini poliexidicatilde
poliuree şi poliuretanToate aceste materiale au şi o bunatilde rezistenţatilde la abraziune Rugozitatea
suprafeţei interioare a conductei este foarte micatilde
Procedeul se aplicatilde la conducte cu diametrul nominal Dn= 80 divide 3400 mm şi lungimi aletronsoanelor de conducte L le 400 m
10
1 2 3 4 5 6Fig3 Utilaj pentru catildeptuşire prin centrifugare 1-conductatilde veche curatildeţatatilde 2 - furtun pentrualimentare cu mortar 3- robot 4- cap de pulverizare prin centrifugare 5- sistem de gletuire6-strat de mortar depus
Debitul de apatilde transportat prin conductatilde Q icircnainte de reabilitare calculat cu relaţiaQ = Av (16)
unde - Q este debitul apei vehiculate prin conductatilde icircn m3s- v ndashviteza apei icircn secţiunea de calcul icircn ms- A ndasharia secţiunii transversale a conductei icircn m2
trebuie satilde fie cel puţin egal cu debitul de apatilde transportat prin conducta reabilitatatildeMicşoracircndu-se diametrul interior al conductei viteza apei creşte cresc şi pierderile de sarcinatildedatoritatilde creşterii vitezei apei Din acest motiv icircn cadrul procesului de catildematildeşuire (torcretare)se procedeazatilde la gletuirea stratului de mortar de ciment pentru ca rugozitatea stratului realizatsa fie mai micatilde ca cea dinaintea reabilitatilderii Produsul de cimentare este alcatildetuit din cimentcu proprietatildeţi speciale + nisip cu granulaţie micatilde + aditivi Mortarul preparat icircn malaxoarespeciale dupatilde reţete este transportat cu pompe prin furtun la robot
Reproiectarea constatilde icircn calculul pierderilor de sarcinatilde unitare distribuite icircnainteşi dupatilde reabilitarea conductei precum şi a stabilitatildeţii statice sub influenţa diferitelorsarcini exterioarePierderile de sarcinatilde unitare distribuite icircn funcţie de debitul de apatilde transportat se determinatilde curelaţia
hr = Md Q2 (17)unde hr sunt pierderile de sarcinatilde unitar distribuite icircn mbar m
Md ndash modulul de rezistenţa hidraulicatilde icircn s2 m5Modulul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde Md se calculeazatilde cu relaţia
Md = 00826middot(λd5) (18)unde λ este coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde [-]
d- diametrul interior al conductei icircn mIntre coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde λ şi coeficientul lui Chezy ndashC- existatilde
legatildeturaλ = 8middotg C2 (19)
unde C -este coeficientul lui Chezy icircn m05sg-acceleraţia gravitaţionalatilde icircn ms2
Coeficientul lui Chezy se determinatilde cu expresia
C = kmiddotRh16 (20)
unde k-coeficientul de rugozitate al materialului [-]
11
Raza hidraulicatilde a conductei cu secţiunea circularatilde se determinatilde cu expresia
Rh = d4 (21)unde d ndash diametrul interior al conductei icircn m
In cazul icircn care se urmatildereşte protecţia anticorozivatilde umplerea fisurilor rigiditatea catildeptuşelii
(aplicaţie semi-structuralatilde) materialul folosit la obţinerea stratului depus de o anumitatilde
grosime t trebuie satilde asigure rezistenţa la forfecare pentru a menţine continuitatea
longitudinalatilde a stratului icircn prezenţa mişcatilderilor de teren rezistenţatilde la icircncovoiere rezistenţatilde
pentru preluarea sarcinilor dinamice Trebuie satildepate puţuri de lansare (de plecare de sosire
intermediare) care reprezintatilde circa 6 din suprafaţa totalatilde a şanţului necesar pentru
realizarea cu tranşeu deschis a conductei
223 Tehnologia sliplineTehnologia constatilde icircn introducerea unui tub nou icircn tubul vechi curatildeţat De regulatilde se
instaleazatilde conducte noi din GRP din PEID icircn conducte vechi Metoda se aplicatilde la reabilitareaconductelor de apatilde potabilatilde canalizare menajeratilde şi industrialatilde gaze naturale Toate sarcinilesunt preluate de noua conductatilde Secţiunea transversalatilde a noii conducte este mai micatilde casecţiunea transversalatilde a vechii conducte dar diferenţa va fi compensatatilde de valoareacoeficientul de rugozitate foarte mic al suprafeţei interioare a noii conducte Spaţiul dintrevechea conductatilde şi noua conductatilde este umplut cu un material special de cimentare In figura4A se prezintatilde schema tehnologicatilde de montare a noii conducte din PEID icircmbinatatilde prin suduratildecap la cap icircn exteriorul conductei vechiIn figura 4B se prezintatilde schema tehnologicatilde pentrumontare conducte GRP
A B1 2 3 4 5 1 2 3
12
Fig4 A-Tehnologie slipline montare conductatilde PEID 1- conductatilde veche2 ndashcap de tragere3-material de umplere4- cacircrlig6- conductatilde nouatilde PEID B-montare conductatilde GRP 1- conductatildeveche 2-material de cimentare 3- conductatilde nouatilde
224 Tehnologia subline
In conducta veche inspectatatilde video şi ulterior curatildeţatatilde foarte bine se introduce oconductatilde de polietilenatilde PE 80 sau PE 100 avatildend SDR (raportul dintre Dn t ) icircntre 26 şi 80Conducta nouatilde se supune unui proces de deformare a secţiunii transversale pe toatatilde lungimeaconductei sub forma de U ( icircn domeniul de elasticitate al materialului) dupatilde care se leagatilde cubenzi de sprijin figura 5 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde de troliu cu un cablu forţa detragere fiind monitorizatatilde permanent Dupatilde introducerea noii conducte icircn vechea conductatilde seintroduce apatilde sub presiune icircn conductatilde benzile de sprijin se vor rupe şi conducta nouatilde vareveni la forma iniţialatilde datoritatilde memoriei termice Procedeul se aplicatilde pentru Dn = 75mmdivide 1600mm şi lungimea L = 600m
1 2 3 4
Figura 5 Tehnologia subline 1- conductatilde veche 2- conductatilde nouatilde 3 ndash bandatilde de sprijin4 ndash conductatilde nouatilde revenitatilde la forma circularatilde
225 Tehnologia compact pipe
Conducta nouatilde din PEXa ( polietilenatilde reticulatatilde cu memoria formei) este introdusatilde icircnconducta de reabilitat deformatatilde sub forma literei C Aceastatilde conductatilde este trasatilde icircn conductaveche cu ajutorul unui troliu puţurile de acces sunt fie catildeminele de vanatilde existente fie puţuri
13
noi In figura 6 se prezintatilde poziţia conductei noi icircn timpul procesului de reabilitare şi dupatildereabilitare Readucerea conductei noi la forma iniţialatilde se face prin icircncatildelzire cu abur
Diametrul conductelor de reabilitat Dn = 100 divide 500 mm lungimea maximatilde 700mConducta nouatilde se muleazatilde pe interiorul conductei vechi şi preia sarcinile acesteia
226 Tehnologia swagelining
Tehnologia swagelining utilizeazatilde ca şi conductatilde nouatilde polietilena standard catildereia i sereduce diametrul cu 5divide 15 - deformatatilde icircn domeniul elastic cu ajutorul unui echipamentcomplex de reducere a diametrului figura 7 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde cu troliu icircnconducta veche ce trebuie reabilitatatilde Dupatilde aşzarea pe poziţia finalatilde a conductei forţa detragere este redusatilde iar conducta nouatilde revine la diametrul iniţial datoritatilde fenomenului derevenire elasticatilde Conducta nouatilde se muleazatilde perfect pe suprafaţa interioaratilde a conductei dereabilitat suprafaţatilde ce trebuie satilde fie curatatilde In figura 8 se prezintatilde instalaţia pentru procedeulswagelining Diametrul conductelor ce pot fi reabilitate Dn= 65 divide 1000mm la o lungimede 1000 m
Forţa de tracţiune a troliului poate fi determinatatilde cu relaţia ( 2 )
1 2 3Fig6 Tehnologia compact pipe 1-conductatilde de reabilitat 2- conductatildenouatilde deformatatilde icircn C 3- conductatilde nouatilde readusatilde la forma iniţialatilde
14
1 2 3 4 5
Figura 7Reducere dimensiuni conductatilde 1-conductatilde veche2 ndash conductatilde nouatilde gacirctuitatilde3- filieratilde 4- conductatilde nouatilde5- cap de tragere
1 2 3 4 5 6 7 8 9Figura 8 Instalaţie pentru tehnologia swagelining 1-conductatilde nouatilde PE 2- rolatilde de ghidare 3-reductor 4- puţ de plecare 5- conductatilde veche 6- cap de tragere 7- cablu 8-puţ sosire 9-troliu
267 Tehnologia rolldown
Tehnologia se aplicatilde la sistemele de distribuţie apatilde cu diametre mari amplasate icircn zone cutrafic pietonal şi auto ridicat Se utilizeazatilde conducte din PE icircmbinate prin suduratilde cap la cap peşantier cu ajutorul unui dispozitiv special cu role perechi Acest dispozitiv reduce diametrulcu maxim 10 icircn domeniul elastic al materialului viteza de reducere fiind de 1divide 3mminutReaducerea la forma şi dimensiunea iniţialatilde se face prin icircncatildelzirea conductei cu aburProcedeul este unul structural se pot reabilita conducte instabil din punct de vederestatic In figura 9 se prezintatilde tehnologia rolldown Dimensiunile conductelor de reabilitatDn=150 divide1000 mm lungimea 600 divide800 m
15
1 2 3 4
Figura 9 Tehnologia rolldown 1-conductatilde de reabilitat2-role3- conductatilde nouatilde4- conductatilde nouatilde fixatatilde icircn conducta veche
Bibliografie1 Roman M şa- Analiza multicriterialatilde Manual 2012 Academia de studii economiceBucureşti2 Massimio Flori ndashGhid pentru analiza cost-beneficu a proiectelor de investiţii Fonduleuopean pentru dezvoltare regionalatilde fondul de coeziune şi ISPA Universitatea de studii dinMilano 19973xxx - Ghid naţional pentru analiza cost-beneficiu a proiectelor finanţate din instrumentelestructurale Ministerul Economiei şi finanţelor4 StoenescuAl şa- Culegere de probleme de mecanicatilde teoreticatilde Editura Didacticatilde şipedagogicatilde Bucureşti 19655 Tudor I şa ndash Protecţia anticorozivatilde şi reabilitatea conductelor şi rezervoarelor EdituraUPG Ploieşti 2007 ISBN ndash 978-973-719-154-06 UTCB-ICECOM Bucureşti ndash Ghid pentru reabilitatea conductelor pentru transportul apei(brutecurate uzate uzate epurate etc) Bucureşti 20137Alessandrescu A- Inginerie mecanicatilde a sistemelor de conducte Ghid de proiectare + CDEditura AGIR Bucureşti 2013 ISBN 978-973-720-489-98 Paraschiv D- Tehnologii de recondiţionare şi procesatilderi ale suprafeţelor metalice EdituraJunimea Iaşi 2005 ISBN 973-37-0539-x9Najafi M ndash Trenchless technologies Piping- Installation and Inspection SUA ASCE PressISBN -978-0-07-164088-62010
16
10 Trujillo ARGhaderi S- Analysis of the long ndashterm Effect of mentenance Strategies InPipelines Technology 2006 Conference Bochum200611 httpmasinisiutilajero12 wwwtpcomro13 wwwrehaucom14SREN 129502 Calculul de rezistenţatilde mecanicatilde al reţele lor icircngropate sub diverse condiţiide icircncatildercare15 wwwceindustrialcomro16 httpinstalatiiucoznetindexconducte0-1517 wwwmnsrocamasuire framehtml18 wwwreabilitare-conductero19wwwcrumanro20 wwwHobasro21wwwgrup4cjro
- Note de curs 1pdf
- Note de curs 2_3pdf
- Note de curs 4_5pdf
- Note de curs 6pdf
- Note de curs 7_8_9pdf
5
In concluzie o instalatie este fiabilatilde dacatilde se icircncadreazatilde icircn cerinţele impuse de condiţiile
tehnice şi sunt realizaţi indicatorii tehnologici (debit vehiculat presiune nominalatilde
temperaturatilde maximatilde admisibilatilde randament etc) pe o perioadatilde determinatatilde de timp
22 Reparareareabilitarea instalaţiilor
221 Uzura fizicatilde şi uzura moralatilde a instalaţiilor
Reparaţia reprezintatilde procesul tehnologic de icircnlatildeturare a efectelor negative ale uzurii sau
a accidentatilderii astfel icircncacirct instalaţia conducta piesa satilde fie readusatilde icircn stare normalatilde de
funcţionare
Necesitatea reparaţiei rezultatilde ca urmare a uzatilderii pieselor instalaţiei datoritatilde icircn principal
durabilitatildeţii diferite care variazatilde icircn limite largi datoritatilde condiţiilor specifice de funcţionare a
particularitatildeţilor constructive şi tehnologice
Uzura fizicatilde a instalaţiilor reprezintatilde pierderea capacitatildeţii de funcţionare ca urmare a
reducerii din materialul piesei prin uzuratilde a rupturilor şi altor defecţiuni care modificatilde
proprietatildeţile fizico-mecanice ale pieselor componente icircn funcţie de care icircntreaga instalaţie nu
mai poate satisface cerintele impuse de randamentul şi siguranţa icircn funcţionarea stabilitatilde
Uzura fizicatilde apare icircn decursul exploatatilderii ca urmare a icircncatildercatilderii şi condiţiilor de lucru ale
diverselor componente ale instalaţiei a coroziunii a icircmbatildetracircnirii materialelor redistribuirii
tensiunilor interne şi exterioare etc
Gradul de uzuratilde fizicatilde a unei piese sau instalatii Uf se determinatilde cu expresiile
Uf = CR1Cf1 (17)
Uf = CR1Cfo (18)
Unde CR1 este costul reparaţiei piesei sau instalaţiei icircn momentul determinatilderii uzurii
Cf1-costul de fabricaţie (de reproducere) a piesei sau instalaţiei icircn acelasi moment
Cfo-costul iniţial al piesei sau instalaţiei la data fabricatilderii ei
Uzura fizicatilde a icircntregii instalaţii depinde de durata de serviciu a pieselor cu durabilitatea cea
mai micatilde Procesul de uzare icircnseamnatilde modificarea nedoritatilde a dimensiunilor pieselor datoritatilde
pierderii continue şi progresive de material modificarea calitatildeţii suprafeţelor a poziţiei şi
formei lor geometrice Pe suprafeţele de lucru apar zgacircricirceturi rizuri formele cilindrice devin
ovale sau conice se produc icircncovoieri ale ţevilor sau ratildesuciri
6
Sunt acceptate patru tipuri de uzuri fundamentale
-uzura de aderenţatilde (adeziune) este provocatatilde de sudarea şi de ruperea punţilor de
suduratilde icircntre microzone de contact icircntre douatilde suprafeţe cu sau fatilderatilde lubrefiant şi se
caracterizeazatilde printr-un coeficient de frecare ridicat şi o valoare mare a intensitatildeţii uzatilderii
-uzura de abraziune este provocatatilde de prezenţa unor particule dure (nisip pietris
metal etc) icircntre suprafeţele de contact a douatilde corpuri sau un corp solid şi un fluid
-uzura de obosealatilde se produce icircn urma unor solicitatilderi ciclice ale suprafeţelor icircn
contact urmate de deformaţii plastice icircn reţeaua atomicatilde a statului superficial sub formatilde de
ciupituri fisuri exfolieri iar in final se produce ruperea piesei
-uzura de coroziune constituie deteriorarea suprafeţei de frecare şi deci pierderea de
material datoritatilde acţiunii simultane sau successive a factorilor chimici agresivi din
componenţa mediului respectiv (apatilde uzatatilde menajeratilde industrialatilde etc) şi a solicitatilderilor
mecanice Coroziunea chimicatilde poate evolua sub douatilde forme fig13
- coroziune chimicatilde propriu zisatilde icircn situaţia icircn care agentul chimic poate fi gazos
O2 sau lichid
- coroziune electrochimicatilde care presupune existenţa unor perechi de metale anumite
şi icircnchiderea circuitului electric prin electrolit
Se mai icircntacirclnesc şi alte forme de uzuratilde
- Uzura de impact care apare datoritatilde impactului icircntre un corp solid şi alt corp solid cacircnd se
formeazatilde pe suprafaţa de lovire mici cratere care au dimensiuni foarte variate
- Uzura de cavitaţie caracterizatatilde prin ciupituri şi eroziuni adicircnci ale suprafeţelor la viteze
mari icircn prezenţa unui lichid- apare la pompe
- Uzura datoritatilde eroziunii electrice apare la suprafeţele icircntre care sunt descatildercatilderi electrice
- Zgacircrierea este o formatilde de uzuratilde de abraziune mai intensatilde microaşchiere icircn direcţia
mişcatilderii datoritatilde asperitatildeţilor sau a unor particule dure
- Brinelarea este imprimarea sfericatilde a corpurilor de rulare ale rulmenţilor sub acţiunea unor
mari sarcini concentrate produse icircn perioada de repaos
7
Fig13 Defecte ale conductelor
Defecte accidentale apatilderute la conducte pot fi fisurarea lovirea şi spargerea
conductei fig13 Aceste defecte pot fi de diferite lungimi şi suprafeţe
Uzura moralatilde reprezintatilde micşorarea valorii instalaţiilor datoritatilde progresului tehnic prin
apariţia de instalaţii noi mai productive paralel cu scatildederea costului reproducerii lor faţatilde d e
instalaţiile mai vechi Acest lucru duce la micşorarea valorii instalaţiilor fabricate anterior
care se gatildesesc icircn exploatare Se deosebesc douatilde forme ale uzurii morale
- uzura moralatilde de primul gen reprezintatilde deprecierea instalaţiilor existente pe matildesuratilde ce
instalaţiile de aceeaşi construcţie icircncep satilde fie fabricate mai ieftin
- uzura moralatilde de genul al doilea reprezintatilde deprecierea instalaţiilor existente ca urmare a
apariţiei unor noi tipuri de instalaţii mai perfecţionate
Uzura moralatilde Um se poate determina cu relaţia
Um = 1- (Cf1Cfo)(CicirclCicirco)(qoq1) ndash ( CRo - CR1)Cfo (19)
unde Cfl Cfo sunt valoarea unei noi instalaţii rerspectiv valoarea vechi instalatii
-Cicircl Cicirco reprezintatilde cheltuieli de icircntreţinere icircn exploatarea pe unitatea de producţie la tipul
vechi de instalatie respectiv la tipul nou de instalaţie
-qo ql reprezintatilde productivitatea instalatiilor de aceeaşi categorie de tip vechi respectiv de tip
nou
Uzura totalatilde Ut poate fi exprimatatilde cu relaţia
Ut = 1- (1- Uf)(1 ndash Um) (110)
unde ultimii doi termeni reprezintatilde valoarea remanentatilde a instalaţiei din valoarea iniţialatilde ca
urmare a uzurii fizice şi uzurii morale
222 Limite admisibile ale uzurilor şi defectatilderii instalaţiilor
Caracteristicile de bazatilde ale unei piese din componenţa unei instalaţii ndash dimensiuni precizie de
formatilde şi de poziţie calitatea suprafeţelor- pot fi normale admisibile sau limitatilde
- caracteristicile normale ale unei piese sunt acelea care se icircncadreazatilde icircn condiţiile
tehnice prescrise pe desenul de execuţie
8
- caracteristicile admisibile sunt acelea prin care piesa unei instalaţii poate fi repusatilde
icircn instalaţie fatilderatilde nici o recondiţionare urmacircnd a funcţiona satisfatildecatildetor pacircnatilde la o
nouatilde reparaţie
- caracteristica limitatilde numitatilde şi uzuratilde maximatilde admisatilde piesa nu mai corespunde
bunei funcţionatilderi icircn instalaţie
Pe matildesuratilde ce trece timpul un numatilder tot mai mare de piese din instalaţie ajung la limita de
uzuratilde urmacircnd a fi icircnlocuite sau recondiţionate reparaţiile devenind tot mai complexe şi
costisitoare Din acest motiv se utilizeazatilde criterii de stabilire a limitelor de uzuratilde Limitele de
uzuratilde se apreciazatilde icircn baza a patru criterii
Criteriul tehnic permite stabilirea limitelor de uzuratilde din considerente de rezistenţatilde din
icircncatildercarea care solicitatilde piesa din condiţiile frecatilderii la care este supusatilde piesa a solicitatilderilor
termice etc Criteriul tehnic este caracteristic pieselor şi icircmbinatilderilor a catilderor folosire peste
limita maxima de uzuratilde conduce la apariţia uzurilor de avarie a zgomote lor batildetatildeilor a
scurgerilor de fluid etc In figura 14 sunt prezentate curbele de variaţie a uzurii pentru
piesele unei icircmbinatilderi arbore-alezaj Jocul maxim limitatilde a icircmbinatilderii Jmax este
Jmax = ji + U1 max + U2max (111)
unde ji U1max U2max sunt jocul iniţial de montaj al icircmbinatilderii uzura limitatilde a arborelui
uzura limitatilde a alezajului icircn μm
Fig 14
Variaţia uzurii la douatilde piese dintr-o icircmbinare cu duratatilde de funcţionare egalatilde
Criteriul funcţional (tehnologic) se aplicatilde pieselor icircmbinatilderilor conductelor etc care dupatilde o
anumitatilde perioadatilde de funcţionare cu toate catilde ritmul de uzuratilde este constant sau chiar se
micşoreazatilde nu mai realizeazatilde indicii funcţionali impuşi prin documentaţia tehnicatilde a
instalaţiei
9
Criteriul recondiţionabilitatildeţii se aplicatilde acolo unde nu se poate aplica criteriul tehnic şi
criteriul tehnologic Unele piese din instalaţie se pot utiliza pacircnatilde la un anumit grad de uzuratilde a
catilderui intensitate se menţine constantatilde fatilderatilde a apatilderea uzura de avarie dar icircnratildeutatildeţirea indicilor
calitativi se produce icircntr-un stadiu atacirct de avansat icircncacirct piesele nu mai pot fi recondiţionate
impunacircndu-se icircnlocuirea lor
Criteriul economic vine satilde completeze celelalte criterii Se consideratilde ca uzuratilde limitatilde a
instalaţiei momentul icircn care cheltuielile de icircntreţinere şi reparaţii cresc peste anumite valori
iar pierderile tehnologice depatildeşesc limita admisibilatilde Exemplu la reţelele de apatilde potabilatilde
lucratilderile de reparaţii capitalereabilitare se fac cacircnd pierderea generalatilde de apatilde depatildeşeşte 20
din cantitatea totalatilde vehiculatatilde Reparaţiile accidentale se executatilde cacircnd apar pierderi evidente
de apatilde presiunea apei icircn sistem este redusatilde conductele sunt fisurate sau sparte
223 Sisteme de reparaţii
Sistemul organizatoric de icircntreţineri tehnice revizii si reparaţii trebuie satilde asigure
- uzuri catildet mai mici şi durabilitatildeţi cacirct mai apropiate ale pieselor componente
- satilde excluda posibilitatea ca din cauza uzurii instalaţia satilde fie scoasatilde din exploatare
icircn mod neprevatildezut
- posibilitatea de planificare a termenelor de intrare icircn reparaţie a necesarului de
piese de schimb şi a manoperei lucratilderilor de reparaţii
- reducerea la minim a timpului de imobilizare icircn reparaţii
Reparaţiile se executatilde icircn urmatildetoarele sisteme
- sistemul de reparaţii dupatilde necesitate
- sistemul de reparaţii la termene fixe
- sistemul de reparaţii dupatilde controlul statilderii tehnice a instalaţiei
- sistemul preventiv de reparaţii periodice planificate
Sistemul de reparaţii dupatilde necesitate se caracterizeazatilde prin aceea catilde instalaţiile se reparatilde
atunci cacircnd datoritatilde statilderii tehnice nu mai pot fi menţinute icircn exploatare sau se defecteazatilde
Este cel mai simplu sistem icircnsatilde nu se pot planifica lucratilderile şi nici volumul de muncatilde
necesar iar ieşirea bruscatilde din exploatare creazatilde grave probleme beneficiarilor
Sistemul de reparaţii la termene fixe impune retragerea din exploatare a instalaţiei la
termene fixe stabilite dinainte indiferent de starea tehnicatilde a instalaţiei Se pot planifica
piesele de schimb costurile reparaţiei volumul de muncatilde dar apare incovenientul catilde din
cauza gradului de uzuratilde diferit la piese apar cheltuieli inutile la lucratilderile de reparaţii
Sistemul de reparaţii dupatilde controlul statilderii tehnice a utilajelor constatilde icircn planificarea
reviziei tehnice a instalaţiilor şi stabilirea statilderii tehnice icircn urma reviziei Dacatilde se constatatilde catilde
10
instalaţia nu va putea funcţiona pacircnatilde la revizia urmatildetoare planificatatilde se executatilde reparaţia
Volumul pieselor de schimb a metodei de reparaţie volumul manoperei se stabileşte odatatilde cu
efectuarea reviziei tehnice Avantajul metodei constatilde icircn simplitatea ei şi icircn evitarea ieşirii din
funcţiune a instalaţiei Dezavantajul principal constatilde icircn faptul catilde planificarea reparaţiei nu se
poate face pe o perioada lungatilde de timp
Sistemul preventiv de reparaţii periodice planificate asiguratilde planificarea icircntreţinerilor
tehnice reviziilor şi reparaţiilor pe bazatilde de normative durata de funcţionare icircntre
intervenţiile tehnice se exprimatilde icircn ore de funcţionare debit de lichid pompat etc Necesitatea
reparaţiei este determinatatilde pe considerentul catilde piesa consideratatilde a ajuns la limita de uzuratilde
admisibilatilde Sistemul prezintatilde avantajul catilde se evitatilde ieşirea neprevatildezutatilde a instalaţiilor din
exploatare se pot organiza pregatildeti şi planifica lucratilderile de reparaţii Sistemul are prevatildezute
icircntreţineri tehnice I revizii tehnice RT reparaţii curente Rc şi reparaţii capitale Rk
Procedura de lucru pentru repararea conductelor de apatilde canalizare gaz metan este icircnconcordanţatilde cu tipul de material al conductei tehnica de lucru propusatilde ( cu decopertare fatilderatildedecopertare) timpul maxim disponibil pentru lucrare utilaje ce pot fi aduse pe amplasamentexistenţa unui permis de construcţie conform Legii 501991
Lucratilderile de reparaţii se icircncheie cu raport asupra operaţiei efectuate care intratilde icircndocumentaţia catilderţii de construcţie la capitolul reţea aducţiune efectuarea unui calcul de costal lucratilderii care se ataşeazatilde unei fişe ce va icircnsoţi tronsonul reparat de reţea Dacatilde icircn timp sumacosturilor de reparare este mai mare decacirct costul unei conducte noi se poate decidereabilitarea tronsonului respectiv Trebuie realizatatilde o bazatilde de date pe domenii constructivetehnologice cost reparaţii indicatori de performanţatilde ( reţea de apatilde -pierderea de apatilde icircn reţea consum de energie electricatilde kWhm3 lungime specificatilde mloc consum specific de apatilde lomzi retea canalizare-lungimea specificatilde de reţea mloc consum specific de energie kWhm3timpul mediu de remediere defecţiuni icircn ore etc)Caracteristicile constructive ale unei conducte sunt materialul conductei diametrul
nominal grosime perete adacircncimea de pozare anul realizatilderii poziţia şi matilderimea
branşamentelor hidranţilor vanelor reparaţii efective
Caracteristicile tehnologice sunt presiunea de lucru presiunea maximatilde icircn sistem presiuneade icircncercare viteza apei secţiunea de control a calitatildeţii apei etcRetehnologizarea se realizeazatilde dupatilde un proiect şi se consideratilde suma unor reabilitatilderisuccesive sau simultane integrate unui concept nou de executare şi a unor lucratilderi a catilderorexploatare şi conducere satilde fie optimizate prin informatizare Retehnologizarea poate fiparţialatilde sau integralatilde şi trebuie realizatatilde astfel ca instalaţia satilde poatatilde fi exploatatatilde pe o duratatildede 50 -100 de aniCheltuielire efectuate cu reparaţiile se evidenţiazatilde astfel
- reparat conducte ndash leim- reparaţii catildemine ndash lei buc- inspecţii reţea ndash leikm
Sumele cheltuite se pot exprima şi icircn moneda euroBibliografie
11
1 Robescu Dşa- Fiabilitatea proceselor instalaţiilor şi echipamentelor de tratare şi epurare
a apelor Editura Tehnicatilde 2002 Bucureşti ISBN 973-31-2152-5
2 Serbu T ndash Fiabilitatea şi riscul instalaţiilor Elemente de calcul şi teorie Editura
Matrixrom Bucureşti 2005
3 IonuţV - Tehnologia reparatilderii maşinilor Atelierul de multiplicare al Institutului Politehnic
din Cluj-Napoca 1976
4 Normativ pentru exploatarea şi reabilitarea conductelor pentru transportul apei NE 035-06
5 PFEIFFER- Reabilitarea ţevilor sub presiune şi a reţelelor de canalizare6 wwwsteinde- Reabilitarea conductelor de canalizare
1
Curs 2-3 Diagnosticarea conductelor din sistemele de canalizare
1 Introducere
Prin diagnosticare se urmatildereşte stabilirea statilderii tehnice la un moment dat a conductelor ce
intratilde icircn componenţa sistemelor de canalizare efectuatatilde cu scopul de a stabili ordinea de
curatildetare repararereabilitare a diverselor tronsoane ale sistemului Diagnosticarea se poate
face icircnainte de introducerea icircn reparaţie accidentalatilde sau planificatatilde a conductei icircn timpul
operaţiei de reparare şi la terminarea reparaţiei
In funcţie de diametrul nominal al conductei avem
- diagnosticare vizualatilde realizatatilde de regulatilde cu oglindatilde pentru ghidarea luminii
solare icircn conducta ce trebuie inspectatatilde cu diametre nominale maxime de 300 mm persoana
aflatatilde icircn catildeminul de vizitare trebuie satilde poarte echipament de protecţie
- diagnosticare imagisticatilde realizatatilde cu camere video amplasate pe roboţi şi
transmiterea imaginilor la postul de control pentru vizualizare icircnregistrare analizatilde figura
1AB
A B
Figura 1Diagnosticare imagisticatilde cu camera video A- manevrare manualatilde B- cu roboţi
Instalaţia se compune din monitor video dispozitiv de icircnregistrare video calculator sursatilde de
energie electricatilde robot pe role sau pe şenile Ghidarea robotului se face din autovehiculul tip
utilitar fig2D
2
A
B
C
D
Fig 2 Tipuri de roboţi şi autovehicul tip utilitar ABC- roboţi pe roţi şenile D- autovehicul
tip utilitar dotat pentru inspecţii
Localizarea zonei defecte se realizeazatilde icircn raport cu un reper fix- catildemin de vizitare-
matildesuracircndu-se lungimea cablului desfatildeşurat icircntre camera video şi catildeminul de vizitare
In acelaşi timp se poate determina panta pentru conducta de canalizare datoritatilde existenţei
unor traductori de icircnclinare pe robot Sistemul actual de diagnosticare este un sistem modular
deoarece se pot alcatildetui diferite configuraţii icircn funcţie de cerinţele clienţilor In prezent roboţii
de inspecţie video icircnglobeaza calitatea digitalatilde video laserul sonarul detecţie gaze
poziţionare GPS Rezultatul final al unei inspecţii video se transmite beneficiarului sub formatilde
3
de raport de inspecţie cu text şi fotografii dupatilde ROMANIAN STANDARD bazatilde de date
suport video Se precizeazatilde indicatorul numatilder de defecte km conductatilde exemplu-
conductatilde PVC 17 defecte km conductatilde beton 29 defecte km Roboţii pot fi configuraţi
pentru urmatildetoarele diametre ale conductelor
- diametre mici 30 - 250 mm
- diametre medii 250 ndash 600 mm
- diametre mari 600 - 3000 mm
Raportul final conţinedata şi ora inspecţiei denumirea locaţiei starea generalatilde a conductei
lungimea tronsoanelor inspectate poziţionarea şi localizarea defectelor icircnclinaţia şi panta
conductelor icircmbinatilderi defecte alte defecte Pentru diametre de 150 ndash 2000 mm se utilizeazatilde
roboţi CCTV cu tracţiune 4 x 4 prevatildezut cu senzori de icircnclinare lumini auxiliare leduri
cameratilde video presurizatatilde roţatie cap video la 360o icircnclinometru la 125 - 0 ndash 125
traductor de temperaturatilde 0 ndash 1000 C traductor laser Soft inspecţie Win Can 8
2 Factorii care conduc la scatildederea etanşeitatildeţii conductelor de canalizare
Etanşeitatea conductelor de canalizare reprezintatilde elementul cheie de bunatilde funcţionare un timp
icircndelungat O etanşare necorespunzatildetoare la conducta de canalizare permite infiltrarea apei
din mediul ambiant şi exfiltrarea icircn exterior a apei uzate Factorii care duc la scatildederea
etanşeitatildeţii conductelor sunt prezentaţi icircn continuare
- Factori fizici care provoacatilde deteriorarea conductei prin uzare şi eroziune
Particulele desprinde din peretele conductei la care se adaugatilde alte particule
solide vehiculate cu apa uzatatilde impreunatilde cu gratildesimile din apatilde provoacatilde
depuneri care micşoreazatilde diametrul interior al conductei Conductele pot fi
rupte sau fisurate datoritatilde greutatildeţii unor vehicule grele care traverseazatilde
conducta alunecatilderi de teren cutremure
- Factori chimici care distrug peretele conductei prin coroziune icircn urma unor
reacţii chimice Dioxidul de carbon este factorul principal care provoacatilde
procesul de corodare la conductele de oţel Conductele de beton se degradeazatilde
datoritatilde agresiunii satilderurilor de clor sulf NaCl2 CaCl2
- Factorii biologici ca bacterii ciuperci copaci care penetreazatilde icircn timp cu
ratildedatildecinile peretele conductei de canalizare
- Factori antropici ca deversarea de catildetre anumite persoane icircn sistemul de
canalizare de substanţe chimice gunoi menajer ulei mineral şi vegetal
motorinatilde unsoare consistentatilde care provoacatilde degradarea peretelui conductei
3 Clasificarea sistemelor de diagnosticare
4
In tabelul 1 se prezintatilde cele mai utilizate sisteme de diagnosticare a statilderii conductelor
Tabelul 1
Dupatilde felul imaginilor captate avem imagini alb-negru sau color Dupatilde modul de deplasare a
camerei video avem camere video deplasate manual camere video deplasate cu roboţi pe roţi
camere video deplasate cu roboţi pe şenile Fig3
5
Fig 3 Inspecţie cu robot pe roţi
1
2 3 4 5
Fig 4 Inspecţia cu robot pe şenile 1-autoutilitaratilde 2- conductatilde 3 ndashcatildemin 4 ndashrobot 5-
depunere
4 Tipuri de defecţiuni depistate icircn conductele de canalizare
Principalele defecţiuni ce apar la conductele de canalizare sunt prezentate icircn
continuare Aceste defecţiuni sunt diferite ca numatilder icircn funcţie de materialul conductei
41 Depozite de sedimente şi depuneri grele natildemol depuneri calcaroase gratildesimi rezultate
icircn urma spatildelatilderii stradale icircn care existatilde circa 30-35 nisip şi pietriş precum şi a
impuritatildeţilor şi substanţelor aflate icircn apa uzatatilde
42 Fisuri spatilderturi şi surpatilderi ale peretelui conductei Cele mai multe sunt la conductele
din beton urmate de conductele din PVC GRP si azbociment Fisurile pot fi pe creasta
conductei icircn partea laterala pe toate direcţiile Se icircntacirclnesc conducte sparte şi rupte icircn zona
de mufare Figura 5
6
A B
C
D
Fig 5Defecte A- fisuratilde B- gauratilde C- fisuri D- scurgeri latildengatilde racord
43 Deformatilderi de secţiune respectiv ovalizatilderi- apar icircn special la conductele din PVC cu DN
250 ndash 400 mm mai puţin la cele de beton
44 Imbinatilderi realizate incorect apar mai des la conducte din PVC mai puţine la conductele
din beton exemplu - 6 cazuri la conducte PVC cu DN 250- 600 mm 1 caz la conducte din
beton DN 300 ndash 500 mm
45 Deplasatilderi ale conductei generate de tasarea solului tasare datoratatilde insuficienţei
compactatilderii iniţiale nerespectarea condiţiilor de pozare privind patul de pozare Fenomenul
apare la conductele din beton mai puţin la cele din PVC cu DN 200 ndash 1000 mm
46 Racorduri laterale incorect executate cu ocazia racordatilderii de noi utilizatori şi la
realizarea de catildemine de racort cu aria mai mare de 012 m2
7
47 Patildetrunderi ale ratildedatildecinilor de copaci icircn conducte se face lent icircn timp şi se ajunge
dupatilde ani de zile la spargerea tubului din beton Evitarea se realizeazatilde prin patildestrarea distanţei
normate a traseului conductei faţatilde de copaci
48 Apatilde stagnantatilde pe conducte apare din douatilde motive primul cacircnd s-a executat lucrarea
iniţialatilde cu contrapantatilde la execuţie şi montaj iar a l doilea apariţia de praguri de aluviuni Apar
multe la conducte PVC exemplu 10 evenimente la conducta de PVC cu DN 250-600 mm 1
eveniment la conducta din beton cu DN 300-600 mm Procentul de ocupare a secţiunii
transversale cu apatilde stagnantatilde este de 5-10 icircn unele cazuri se ajunge la 50
49 Alte defecţiuni Se icircntacirclnesc tot felul de gunoaie şi PET-uri icircn conducte şi catildemine
catildemine fatilderatilde scatilderi capace sudate lemne la gura tubului radier catildemin incorect executat
5 Spatildelarea şi curatildeţarea conductelor
Cu ocazia inspecţiei conductelor ar trebui satilde se spele şi cureţe conductele icircnainte de a
introduce robotul icircn conductatilde pentru a nu influenţa deplasarea acestuia Spatildelarea se face cu
scopul de a elimina eventuale obstacole (depuneri icircntatilderite ratildedatildecini pietre noroi etc) care ar
icircmpiedica robotul satilde se deplaseze prin conductatilde Inainte de inspecţia video se utilizeazatilde
capete speciale de de curatildeţare acţinate hidraulic cu presiuni ale apei de 60 ndash 80 bari jeturile
de apatilde sunt dirijate icircn spate şi spalatilde conducta La presiuni mai mari de 80 bari se activeazatilde şi
circuitul duzei din faţatilde Curatildeţarea conductelor se poate realiza cu urmatildetoarele procedee
- curatildeţare prin introducerea unui amestec de aer ndash apatilde sub presiune cu viteza de 25
ms se eliminatilde oxizii de Fe mangan precum şi noroi nisip sedimente
- sistem Compri Tube Clean care utilizeazatilde un proiectil din poliuretan propulsat icircn
conducte cu diametrul mai mic de 150 mm de un jet de aer comprimat cu viteza de
15 ms
- metoda CAPSULA POLY- PING de curatildeţirea conductelor cu DN = 10- 2000 mm
cu ajutorul unei capsule cu diametrul mai mare cu 5 decacirct diametrul interior al
conductei capsula se deplaseazatilde prin conductatilde datoritatilde presiunii de 05 ndash 6 bari
- periaj mecanic şi sablare cu apatilde
- spatildelare cu jet de apatilde- de icircnaltatilde presiunecu debit de 300 lminut presiune ˂ 240
bari - spatildelare la presiune foarte icircnaltatilde debit apatilde 90 lminut presiune apatilde˂ 1200
bari - spatildelare cu solvent pentru icircndepatildertarea depunerilor de piatratilde
- tehnologia HI-JET care asiguratilde curatildeţarea conductelor şi uscarea
8
- metode combinate maşini de curatildeţat cu jet de apatilde freze lanţuri capete rotative
tatildeietoare
- dispozitiv mecanic amfibiu tip Molch format din douatilde capete unul prevatildezut cu
ghiare de oţel unul cu patilderţi flexibile din cauciuc pentru finisare
In fig 6 se prezintatilde cacircteva tipuri de (duze) capete de spatildelare icircn fig7 curatildeţarea mecanicatilde iar
icircn fig8 curatildeţarea cu capsule flexibile In funcţie de diametrul nominal al conductei şi de tipul
de depuneri se alege capul de curatildeţare Acesta nu trebuie satilde provoace degradarea conductei
supuse operaţiei de curatildeţare
AB
C
Fig6Tipuri de capete de spatildelare-curatildeţareAB ndashcapete curatildeţare standard cu jetunghiular DN 40-150 mm C-D- tatildeietor deratildedatildecini pentru DN=100-250 mm
D
9
1 2 3 4 5 6
Fig7 Curatildeţare mecanicatilde1-conductatilde cu depuneri 2- dispozitiv mecanic de curatildeţare 3 ndashcablu
4 ndashgroapatilde de poziţie 5 ndashconductatilde curatatilde 6-mototroliu de diferite puteri
Fig8 Curatildeţarea cu capsule flexibile
Pentru desfundarea ţevilor de canalizare cu diametre cuprinse icircntre 13 ndash 250 mm se folosesc
foreze pentru desfundat ţevi de canalizare echipate cu o gamatilde de accesorii - -
- capete drepte ovale conice pentru curatildeţiri uşoare
- capete cu lanţ pentru curatildeţare conducte din oţel fontatilde
10
- capete romboidale pentru curatildeţare depuneri de piatratilde
- cuţite tocatildetoare pentru conducte cu diametre mari
- freze cu 4 şi 6 lame pentru stratildepungerea conductelor foarte obturate
- cacircrlige recuperatoare pentru extragere material textil hacircrtie etc
Arcul curatildeţitor pe care sunt montate accesoriile ajunge la o lungime de maxim 60 m
In anexa 1 se prezintatilde un dispozitiv de curatildeţare mecanic cu ghiare iar icircn anexa 2 conductele
curatildeţate
1 2 3
Anexa 1 ndash Dispozitiv de curatildetare cu ghiare(3 racircnduri concentrice de ghiare) 1-ghiare 2corp
3cacircrlig [10]
11
Aenxa 2 Conducte curatildeţate pregatildetite pentru reabilitare [10]
Bibliografie
1Badea G ndashInstalaţii sanitare Editura Risoprint Cluj-Napoca 2008
2Aştilean I- Contribuţii teoretice şi experimetale la reabilitarea şi modernizarea sistemelelor
de alimentare cu apatilde a localitatildeţilor urbane Tezatilde de doctorat UTC-N 2010
3Chira TV- Diagnosticarea statilderii tehnice a sistemelor de canalizare Tezatilde de doctorat
UTC-N 2012
4 httpinspecţievideorotemplate-ahtml
5 wwwtechnicmad-sonro
6 httptegadoropagesDUZE-CURATARE-CANALhtml
7wwwRohter-grpro
8wwwleaderroroforeze-pentru-desfundat-tevi-de-scurgerehtml
9 wwwcasteconceptro
10wwwludwiggpfeiffercom-Reabilitarea ţevilor sub presiune şi a reţelelor de canalizare
11SREN 135082011 ndash Starea reţelelor de canalizare din exteriorul clatildedirilorPartea 2
Sisteme de codificare a inspecţiei vizuale
12SRISO 24511 ndash Activitatildeţi referitoare la servicii de apatilde potabilatilde şi canalizare Indrumatildetor
pentru managementul serviciilor publice de canalizare
12
1
Note de curs 4-5Diagnosticarea conductelor din sistemele de transport şi de distribuţie aapei
1GeneralitatildeţiElementele constitutive ale conductelor din sistemele de distribuţie a apei sunt supuse
permanent uzurii fizice degradatilderii morale uneori restricţiilor legislative Dacatilde uzurile fizice
pot fi diminuate icircn timp printr-o icircntreţinere adecvatatilde periodicatilde şi o exploatare corectatilde
degradarea moralatilde a conductelor nu poate fi evitatatilde deoarece apar noi şi noi soluţii
constructive icircntr-un timp relativ scurt In ultimul secol au fost utilizate multe tipuri de
materiale la construcţia conductelor fiecare soluţie fiind la data apariţiei o noutate icircn
domeniu Analizacircndu-se comportarea icircn timp a conductelor s-a constatat catilde defectele din
sistemele de distribuţie a apei pot fi icircmpatilderţite icircn şase grupe
- -defecte datorate utilizatilderii la proiectarea execuţia şi repararea conductelor a
unor materiale şi tehnologii necorespunzatildetoare
- -defecte datorate coroziunii
- -depuneri icircn conducte
- -deterioratilderi ale conductelor prin fisurarea şi ruperea materialului din care
este confecţionatatilde conducta
- -defecte ale racordurilor şi icircmbinatilderilor
- -deterioratilderi prin exploatare necorespunzatildetoare
2 Analiza defectelor apatilderute la conductele de distribuţie a apei
In procesul de diagnosticare a conductelor se pleacatilde de la defectul constatat
definacircndu-se un numatilder de cauze care se eliminatilde metodic ajungacircndu-se la cauza primaratilde
Analiza superficialatilde de stabilire a cauzelor care a provocat defectul conduce la repetarea
defecţiunii sau accentuarea unor defecte aflate icircn stare incipientatilde
21Defecte datorate utilizatilderii de materiale şi tehnologii necorespunzatildetoare apar datoritatilde
alegerii materialului conductei a materialelor de etanşare şi protecţie anticorozivatilde
necorespunzatoare
Se manifestatilde icircn timp atacirct la conductele din fontatilde oţel cacirct şi la cele din PVC PE depozitate
necorespunzatildetor
22Defectele datorate coroziunii apar atacirct la suprafaţa interioaratilde a conductei datoritatilde
contactului cu apa cacirct şi la suprafaţa exterioaratilde datoritatilde umiditatildeţii şi agresivitatildeţii solului icircn
care este amplasatatilde conducta Chiar dacatilde conductele sunt protejate iniţial icircmpotriva coroziunii
prin vopsire zincare catildeptuşire cu materiale plastice beton ratildeşini fenomenul de corodare a
conductei apare icircn timp O atenţie deosebitatilde trebuie acordatatilde protejatilderii conductei icircmpotriva
2
coroziunii electrochimice produsatilde de curenţii vagabonzi mai ales icircn apropierea catildeii ferate sau
a catildeilor de rulare a tramvaielor Protecţia se realizeazatilde prin utilizarea sistemului anticoroziv
catodic (prin care conducta este legatatilde la polul negativ) a unei surse de curentrsquo fie cu anozi de
sacrificiu cu un potenţial mai electronegativ decacirct metalul conductei
23 Depuneri icircn conducte
Depunerile din conducte sunt cauzate de materiile icircn suspensie existente icircn apatilde şi de
satilderurile de calciu şi magneziu fig1 In timp aceste depuneri micşoreazatilde diametrul conductei
matilderesc coeficientul de rugozitate de la 003 la conducte de oţel noi la 005-02 la conducte din
oţel cu depuneri mici respectiv la valori mai mari de 2 la depuneri mari ( strat gros) [2]
Datoritatilde acestor factori scade debitul de apa transportat prin conducte sau trebuie matilderitatilde
presiunea pentru a menţine debitul Se matildereşte astfel consumul de energie electricatilde cu
repercursiuni asupra costului unui m3 de apatilde livratatilde la beneficiari Dacatilde presiunea creşte peste
presiunea de 6 bari care este presiunea maximatilde admisibilatilde icircn sistemele de distribuţie a apei se
pot produce avarii prin fisurarea sau spargerea conductei
Fig 1 Depuneri icircn conductatilde
Biofilmele sunt alte tipuri de depuneri cu grosimea de 01 mm la cacircţiva mm care pot satilde
aparatilde icircn conducte şi care pot cauza corodarea conductelor şi influenţa proprietatildeţile hidraulice
ale conductei [1]
24 Deterioratilderi ale conductelor prin fisurarea şi ruperea materialului din care este
confecţionatatilde conducta
Cauzele care provoacatilde fisurarea şi ruperea conductei sunt
3
- -greşeli de proiectare şi de execuţie
- -modificarea adacircncimii de pozare
-apariţia unor sarcini suplimentare statice şi dinamice care nu au fost luate
icircn calcul la proiectare ca şocuri vibraţii modificatilderi ale traficului urban creşterea
greutatildeţii pe osie a autocamioanelor modificarea permanentatilde a nivelului pacircnzei freatice
cauzatatilde de precipitaţii abundente sau secetatilde prelungitatilde precum şi deterioratilderile prin
icircngheţ icircn anotimpul iarnatilde
25 Defecte ale racordurilor şi icircmbinatilderilor
Aceste tipuri de defecte pot satilde aparatilde la toate tipurile de conducte la care icircmbinatilderile au
fost realizate necorespunzatildetor
26 Deterioratilderi prin exploatare necorespunzatildetoare
Deschiderea sau icircnchiderea bruscatilde a unor vane poate provoca lovitura de berbec care
deterioreazatilde conducta datoritatilde apariţiei suprapresiunilor
3 Identificarea fisurilor şi rupturilor la conductele de distribuţie a apei
Pierderile maxime admise de apatilde icircntr-un sistem de distribuţie a apei sunt de 20 [3]
Pierderi de apatilde prin deschideri Tabelul 1
Diametru
deschidere
presiune
Litriminut Litrioratilde m3zi m3lunatilde m3an
2 mm 6 bari 500 30000 720 21600 259200
4 mm 6 bari 1840 110400 2650 79488 953856
6 mm 6 bari 4000 240000 5760 172800 2073600
8 mm 6 bari 7020 421200 10200 303264 3639168
2mm 3 bari 320 19200 461 13824 165888
4 mm 3 bari 1200 72000 1728 51840 622080
In tabelul 1 se prezintatilde pierderile de apatilde la presiunea de 6 bari respectiv 3 bari [5] Din acest
motiv fisurile şi rupturile conductelor trebuie detectate permanent deoarece prin acestea se
4
pierde apa Metoda modernatilde de detectare a fisurilor este localizarea prin compararea
zgomotelor cu corelatori LNC ( Leak Noise Correlator) fig2
Fig 2 Principiul de funcţionare a corelatorului LNC
Corelatorii LCC utilizeazatilde doi senzori care detecteazatilde zgomotul (vibraţii sonore) produs de
apa care curge prin fisuratilde Distanţa pacircnatilde la cei doi senzori fiind diferitatilde şi intensitatea sonoratilde
receptatatilde de cei doi senzori este diferitatilde Distanţa de la fisuratilde pacircnatilde la transmiţatildetorul cel mai
apropiat se determinatilde cu relatia
L = ( D ndash tv ) 2 (1)
Unde D- lungimea conductei icircntre cele cele douatilde transmiţatildetoare icircn m
L- distanţa de la fisuratilde pacircnatilde la tranmiţatildetorul cel mai apropiat icircn m
v- viteza de propagare a sunetului prin conductatilde icircn mms
5
Fig 3 Detectarea pierderilor de apatilde prin monitorizare acustica cu senzori Wireless
Timpul se determinatilde cu expresia
t = N v (2)
N = D ndash 2L (3)
Altatilde metodatilde pentru detectarea pierderilor de apatildendash sistem de monitorizare Wireless
Leakmaster - fig3 se bazeazatilde tot pe vibraţiile acustice provocate de jetul de apatilde care iese
din conductatilde şi produce icircn corpul conductei vibraţii acustice Nivelele de zgomot detectate de
senzori sunt salvate şi transmise prin radio la unitatea mobilatilde centralatilde De regulatilde se matildesoaratilde
zgomotul icircn timpul perioadei de consum redus de apatilde icircntre orele 2- 4 am Zgomotul poate fi
depistat şi la vane contoare de apatilde hidranţi alte armatildeturi
Urmatilderirea şi calibrarea acusticatilde TestrodGeofon utilizeazatilde douatilde unitatildeţi una de localizare
Testrod alta de calibrare Geofon care lucreazatilde icircn combinaţie cu un generator de puls PWG
Se ascultatilde vanele şi apometrele iar icircn locul unde existatilde scurgere presiunea exercitatatilde produce
un zgomot care poate fi detectat de la suprafaţatilde cu echipamentul amintit fig4
6
1 2 3
Fig4 Determinarea pierderilor de apatilde cu aparatul TestrodGeofon 1 ndashtijatilde robinet 2-
spatilderturatilde 3-hidrant
Detectorul de gaz Gas Check-H2 determinatilde pierderile de hidrogen din conducta umplutatilde cu
gaz la o anumitatilde presiune Durata de matildesurare depinde de dimensiunea fisurii tipul de sol
structura de suprafaţatildefig5
Fig 5 Detector de gaze
4 Diagnosticarea imagisticatilde a statilderii tehnice a conductelor
7
Stabilirea statilderii tehnice a conductelor unui sistem de distribuţie a apei se realizeazatilde icircn prezent
prin diagnosticare imagisticatilde Informaţiile obţinute vor fi utilizate la fundamentarea deciziilor
de reabilitarereparare şi retehnologizare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeaza icircnainte de
icircnceperea unui proces de repararereabilitare cu tehnologii NO DIG adicatilde fatilderatilde satildepatildeturatilde
continuatilde pe icircntreaga perioadatilde de reabilitare şi se terminatilde odatatilde cu finalizarea lucratilderilor de
reabilitare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeazatilde icircn douatilde etape realizarea pe teren a
inspecţiei tehnice a conductelor şi procesarea imaginilor realizate finalizatatilde prin icircntocmirea
raportului de inspecţie Realizarea pe teren a inspecţiei tehnice se face cu ajutorul roboţilor
pentru inspecţie imagisticatilde deplasabili pe roţi sau şenile Inainte de realizarea inspecţiei icircn
conductatilde se realizeazatilde urmatildetoarele operaţii conducta se izoleazatilde de restul instalaţiei se
goleşte de apatilde se curatildeţatilde se demonteazatilde vanele de separaţie şi se introduce robotul icircn
conductatilde Roboţii sunt echipaţi cu camere video laser pentru determinarea ovalitatildeţii
conductei sonar pentru determinarea grosimii stratului de coroziune a fisurilor şi a
icircmbinatilderilor defecte camere telescopice mobile pentru inspecţia tehnicatilde a racordurilor surse
de luminatilde suplimentaratilde radiolocatoare pentru determinarea traseului conductei fig6
Rapoartele de inspecţie cuprind date referitoare la tipul conductei inspectate adacircncimea de
pozare a conductei numatilderul de defecte poziţia şi starea racordurilor tipul defectelor
localizarea acestora schiţa tronsonului inspectat cu localizarea defectelor
Fig 6 Robot dotat şi cu laser pentru stabilirea gradului de ovalizare conducte
Fig7 Diagnosticare conductatilde de apatilde ndashdepuneri
Bibliografie
8
1 Bolboacatilde AM- Contribuţii teoretice şi experimentale la reabilitarea şi modernizarea
conductelor din sistemele de distribuţie a apei icircn localitatildeţi Tezatilde de doctorat UTC-N Cluj-
Napoca 2012
2 wwwtermoutclujrotermoluc
3 SR 13431-2006
4 STAS 73471-74
5wwwdetcondro
6wwwdetectaquaro
7httpcasteconceptro
1
Note de curs 6 Diagnosticarea conductelor din sistemele de transport şidistribuţie a gazelor combustibile
1 IntroducereGazele combustibile- gaze naturale şi gaze petroliere lichefiate- sunt utilizate pentru
- nevoi menajere la maşini de gatildetit şi preparare apatilde caldatilde- instalaţii de ardere pentru obţinerea energiei termice necesare icircncatildelzirii- icircn procese tehnologice
Reţelele pentru transportul şi distribuţia gazelor naturale combustibile se impart icircn- retele exterioare de distribuţie- reţele interioare de utilizare
Presiunile icircn reţeaua de gaze naturale combustibile sunt diferite pe tronsoanele instalaţiei- -icircnaltatilde presiune ˃ 6 bari- -medie presiune 2 ndash 6 bari- -presiune redusatilde 02 ndash 2 bari
-presiune intermediaratilde 005 ndash 02 bari-presiune joasatilde lt 005 bari
Valorile presiunilor au fost stabilite dupatilde urmatildetoarele criterii-presiunea de utilizare a arzatildetoarelor şi altor aparate care lucreazatilde cu gaze-siguranţa icircn exploatare a sistemului de alimentare cu gaze-caracteristicile funcţionale ale regulatoarelor de presiune debitmetre aparate de
reglaj şi automatizareSistemul de conducte de icircnaltatilde presiune pentru gazele din import sau cele din producţieproprie are presiunea de lucru pgt40 bari Sistemul regional de transport are presiunea de 6 ndash40 bari iar sistemul local de transport are presiunea mai micatilde de 6 bari Conductele suntmetalice confecţionate din oţel icircmbinate prin suduratilde electricatilde urmatatilde de verificareacordonului de suduratilde prin metode nedistructiveReteaua exterioaratilde de distribuţie este confecţionatatilde din tevi de oţel imbinate prin suduratilde cufitinguri (cot teu cruce etc) sau din polietilena de icircnaltatilde densitate icircmbinatatilde prin suduratilde
2 Defecţiuni ale conductelor
Prin defect al conductelor din sistemul de transport şi distribuţie al gazelor combustibile seicircnţelege orice eveniment icircn sistem care provoacatilde pierderi de gaze de la simple emanaţii lamodificatilderi ale regimului de presiune care necesitatilde pentru rezolvare reparare materiale forţatildede muncatilde utilaje consum de timpDefecţiunile apar icircn interiorul conductelor metalice lasuprafaţa peretelui sau la exteriorul conductelor Avacircnd icircn vedere gradul de periculozitate alsistemului de conducte defecţiunile posibile se impart icircn trei clase de defecte
- defecte generate de factori dependenţi de timp defecte produse de coroziuneaexterioaratilde ( electrochimicatilde chimicatilde coroziunea solului coroziunea microbiologicatildecoroziunea datoratatilde solicitatilderilor mecanice coroziunea prin eroziune coroziunea piting)defecte provocate de coroziunea interioaratilde defecte produse de coroziunea fisurantatilde subtensiune
- defecte generate de factori stabili defecte de fabricaţie ale icircmbinatilderilor sudate defecte de construcţie ( fisuri şi ruperi ale cordoanelor de suduratilde bucle sau curbe ale ţevilorsudate) defecte ale elementelor filetate ale conductelor defecte ale elementelor de tip specialale conductelor ( defecte ale icircmbinatilderilor cu flanşe defecte de funcţionare incorectatilde arobineţilorvane catildederi ale sistemului de etanşare sau corpurilor echipamentelor )
2
- defecte generate de factori independenţi de timp defecte produse de intervenţiede terţatilde parte (voite sau nevoite) care produc defecte imediate sau icircntacircrziate deterioratilderi prinacţiuni ilicite defecte produse de operarea incorectatilde defecte produse prin solicitatilderi climaticesau de teren ( defecte datorate temperaturilor scatildezute tratildeznete ploi inundaţii alunecatilderi deteren cutremure)
Coroziunea are ponderea cea mai mare raportat la numatilderul de defecţiuni care seregatildesesc icircn lunile cu temperaturi scatildezute şi umiditate mare Se depisteazatilde la distanţe mici decordonul de suduratilde şi se datoreazatilde sudurii necorespunzatildetoare izolaţiei exterioarenecorespunzatildetoare şi solului Fenomenul de coroziune duce la micşorarea grosimii pereteluiconductei şi icircn final la perforarea lui figura 1
Fig1 Coroziune exterioaratilde pe conductatilde de gaz [3]
Dacatilde coroziunea şi fisurile nu sunt depistate şi nu sunt reparate icircn stadiul primar de degradareaceste vor creşte pacircnatilde la degradarea finalatilde catastrofalatilde catildend se pierde gazul din conductatilde şi sepot produce evenimente grave In prezent existatilde implementat icircn sistemul naţional ndashTransgaz-sistemul preventiv si corectiv de mentenanţatilde care introduce un sistem lucratilderi dementenanţatilde planificate anual ndashrevizii tehnice RT- durabilitate economicatilde de mentenanţatildenivel acceptabil al riscului de producere al defectelor accidentale şi cheltuieli minimeplanificate din timp Pentru protecţia catodicatilde a conductelor (sistem activ) se utilizeazatilde douatildesisteme - sistemul cu anozi galvanici ataşaţi conductei
- sistemul cu staţie de injecţie de curent electric icircn conductatildeProtecţia anticorozivatilde exterioaratilde ndashsistem pasiv- ( uşoaratilde normalatilde icircntatilderitatilde foarte icircntatilderitatilde) serealizeazatilde icircn exterior cu mai multe straturi
- stat aderent cu grund vopsea pe bazatilde de bitum şi benzinatilde- strat izolare cu amestec pe bazatilde de bitum
3
- strat armare cu benzi din pacircslatilde sau fibratilde de sticlatilde- icircnveliş exterior din benzi bitum - cauciuc materiale plastice fibre de sticlatilde
Protecţia anticorozivatilde icircn interiorul conductei se realizeazatilde prin grunduire cu bitum
3 Diagnosticarea conductelor din sistemul de transportDiagnosticarea conductelor ce trebuie reabilitatereparate este un proces complex
realizat icircn prezent cu metode moderne Reabilitatea conductei este icircn cele mai multe cazuri osoluţie mai economicatilde decatildet o investiţie nouatilde Deciziile trebuie luate dupatilde o analizatildeeconomicatilde dupatilde durata efectivatilde de exploatare şi istoricul defectelor de pe conductatildeDiagnosticarea conductelor pentru a se stabili starea tehnicatilde vine icircn sprijunul luatilderii uneidecizii corecte Determinarea statilderii tehnice se poate realiza cu urmatildetoarele metode
- investigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei conductei metalice icircngropate aplicabilatildela conducte metalice icircngropate protejate catodic dar care prezintatilde defecte deizolare icircn vederea controlului ultrasonic al integritatildeţii materialului tubular
- investigare din interior cu ajutorul sistemelor inteligente de diagnosticare ndash PIG(cu metode magnetice şi ultrasonice) a conductei icircn funcţiune pentru defecteinterioare şi exterioare ale conductei
- tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziuneInvestigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei se face cu trei procedee- metoda Pearson (gradient de curent alternativ)-metoda potenţialelor la intervale mici CIPS-metoda gradientului de curent continuu DCUGInvestigarea din interior cu sisteme inteligente PIG detecteazatilde coroziuni interioare
coroziuni exterioare defecte ale cordoanelor de suduratilde fisuri ale materialului conducteiTehnologia aplicatatilde cuprinde urmatildetoarele operaţii
- pozarea pe traseul conductei a indicatoarelor de trecere PIG a sistemului de urmatilderirea deplasatilderii PIG-ului
- operaţii pregatildetitoare pentru inspecţie identificarea obstacolelor realizarea unuiprogram de curatildeţire adecvat inspectarea gatilderilor de lansare-primire a instalaţiei godevilare
- curatildeţirea conductelor cu PIG de curatildeţire (godevil) magnetic cu perii racloaremagnetic cu perii pe circumferinţatilde cu discuri de raclare cu discuri de ratildezuire PIG dinpolietilenatilde
- probatilde de trecere cu PIG fals echipat cu discuri de calibrare- inspecţia inteligentatilde propriu zisatilde cu PIG inteligent dotat cu senzori de relevare a
defectelor interne şi externe + detectare presiune temperaturatilde unghi de redare vitezatilde derulare
PIG-ul inteligent trebuie satilde icircnregistreze datele suficiente culese pe canale separate satildedispunatilde de capacitate mare de stocare a datelor satilde aibe un numatilder mare de senzoriminiaturizaţi pentru a acoperii 100 din circumferinţa conductei PIG-ul este transportat princonducta de gaz icircn acelaşi timp cu debitul de gaze necesare consumatorului cu o anumitatildevitezatilde PIG-ul se lanseazatilde din gara de lansare - primire PIG anexa 1 In figurile 2 şi 3 seprezitatilde douatilde tipuri de PIG-uri figura 4 prezintatilde principiul de matildesurare ultrasonicatilde In fig5 67 se prezitatilde tipuri de PIG-uri Gara de lansare primire PIG-uri asiguratilde lansarea PIG-urilor icircnconducte cu DN 200 ndash 1100 mm la presiuni nominale de 25 ndash 100 bari şi temperaturi de -300
-+ 500 Tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziune este o metodatilde nedistructivatilde de
diagnosticare a defectelor conductelor ce nu pot fi diagnosticate cu PIG-uri inteligenteMetoda constatilde icircn efectuarea matildesuratildetorilor deasupra terenului pe traseul conductei icircn vedereadeterminatilderii anomaliilor apatilderute icircn grosimea pereţilor cum ar fi coroziunea Tehnologia deoperare cuprinde
4
- aplicarea unui curent electric cu componente armonice cu frecvenţe diferite icircntredouatilde puncte ale conductei la distanţa de 1000 m unul de altul
- se deplaseazatilde placa cu senzori ( 6 senzori icircn linie x 4 coloane) fig8 din metru icircnmetru pe traseul conductei matildesuracircndu-se cacircmpul magnetic icircn lungul conductei- procesarea datelor obţinute icircn laborator icircn vederea determinatilderii deviaţiei cacircmpului
magnetic dependent de frecvenţatilde icircn direcţie verticalatilde şi orizontalatilde- prezenţa unei deviaţii indicatilde regiunea care prezintatilde defect de regulatilde cauzat de
coroziune-
Fig2 Componenţa PIG cu senzori ultrasonici
Fig3 PIG cu senzori magnetici
Metoda NO PIG se poate utiliza la diametre ale conductelor de 3 ndash 10 ţoli la o grosime aperetelui de maxim 10 mm si o adacircncime a conductei de 2 metri Lungimea de inspecţie aconductei este de 1000 m Productivitatea zilnicatilde este de 750 m Alte caracteristici tehnice
- specificaţie defect ˃ 96- lungimea minimatilde 50 mm- latildeţimea minimatilde 50 mm
5
- detectare defect ˃ 20 pierdere metal rezoluţie adacircncime ˂ 20 mm- adacircncime coroziune minim 50 din grosimea peretelui
Fig6 PIG introdus icircn conductatilde 1- conductatilde 2 ndashPIG
1 2 3 4 5
1
Fig4 Principul de matildesurare ultrasonic 1-peretele Fig 5 PIG de curatildeţire 1- periiţevii2- impuls incident 3- defect interior 4- impulsreflectat 5- defect exterior
1 2
-
6
Fig7 Tipuri de PIG
1 2 3
Fig8Instalaţie de diagnosticare NO PIG 1- placa cu senzori 2 ndash cablu 3- calculator
4 Diagnosticarea conductelor din sistemul de distribuţieConductele de transport şi distribuţie sunt izolate exterior ( protecţie pasivatilde) cu ţesatildeturatilde devatatilde de sticlatilde şi bitum protejate catodic ( protecţie activatilde) Ingropate dacatilde este cazul la minim08 m adacircncime sau montate suprateran Diagnosticarea statilderii tehnice a conductelor se facecu urmatildetoarele procedee
- examinarea vizualatilde cu ochiul liber folosind lupa dacatilde este cazul-examinare imagisticatilde icircn interiorul conductei cu camere video- examinare cu ultrasunete cu impuls reflectat- examinare cu ajutorul curenţilor turbionari- examinare cu radiatii penetrante ( Xγ )- examinare prin termografie
Conductele pot avea defectele coroziune eroziune obosealatilde Forma acestor defecte poate fi
ovalatilde neregulatatilde spiralatatilde Din punct de vedere al originii şi localizare avem defecte de
suprafaţatilde icircn apropierea suprafeţei şi defecte interne Defectele pot fi individuale sau grupate
Alegerea procedeului de diagnosticare se face dupatilde tipul defectului accesibilitatea conductei
nivel de sensibilitate dorit echipament de examinare disponibil costul procedeului Chiar
dacatilde conductele sunt corodate şi pierderea de material din peretele conductei este mai mic de
7
80 din grosimea peretelui dar nu au scurgeri de gaze ele nu se scot din funcţiune dar se
poate micşora presiunea din conductatilde Urmeazatilde a se repara ca defect local efectuicircndu-se
reparaţia localatilde a conductei pe o anumitatilde lungime
Verificarea tehnicatilde a conductelor şi branşamentelor se executatilde la intervale de 6luni-
12 luni icircn funcţie de numatilderul de defecte constatate kman precedent şi alţi parametri tabelul
1 Tabelul 1
Termene maximale pentru efectuarea verificatilderilor tehniceTipul conductei Conducte din oţel Conducte din PE
subterane supraterane
Numatilder de
defecte
constatatekman
precedent x
x lt 0025 0025ltxlt025 025ltxlt1 xgt1 indiferent de
vechimea
conductei
cu
vechime
ltde 2 ani
cu
vechime
gtde 2 ani
Interval de timp
1
verificare
an
1 verificare la
6 luni
1
verificare
la 3 luni
1
verifi
care
lunatilde
1
verificarean
1
verificare
la 6 luni
1
verificare
an
Verificarea etanşeitatildeţii icircmbinatilderii conductelor şi armatildeturilor se face la presiunea de lucru a
gazului din instalaţie cu spumatilde de apatilde şi satildepun sau aparate de detectare scurgeri de gaz metan
In figura 9 se prezintatilde un aparat pentru inspecţie video tractat manual iar icircnfig10 aparat pentru detectarea scurgerilor de gaze naturale utilizat la verificarea etanşeitatildeţii
1
2
Fig10 Aparat pentru detectare scurgeri degaze naturale 1 senzor 2- aparat
Fig9 Aparat pentru inspecţie video
8
Bibliografie
1TatildenatildesescuFT ndash Electrotehnologii Protecţia mediului procesarea de materiale şicontrol nedistructiv Editura AGIR Bucureşti 2011 ISBN 978-973-720-353-32ZecheruGh şa- Strategii de mentenanţatilde pentru conductele de transport al gazelornaturale Universitatea de petrol şi gaze Ploieşti 20113Laţa I Bicircrsan F ndashUtilizarea materialelor compozite la repararea defectelor de tip lipsatildede material produse prin coroziunea exterioaratilde a conductelor metalice In Monitorul depetrol şi gaze 5 (111) mai 2011p64wwwnopigro5wwwflowtitecom ndash Manual de intervenţie Flowtite Technology AS Norvegia6wwwtransgazro7wwwarmagazro8wwwagirro9wwwpipelineengineeringro10wwwscrigroupcom11wwwartecnoro12wwwavantro13PT CR 12-200315SREN 13480-32003A2 200716SREN 14291 ndash Soluţii spumante pentru detectarea scurgerilor de gaze17 EN 12954-2
9
Anexa 1-Garatilde de lansare - primire PIG (godevil) [10]
1
Note de curs 7-8-9 Metode şi tehnologii de reabilitare şi modernizare a conductelor dedistribuţie apatilde canalizare gaz
1 Alegerea tehnologiei de reabilitare a conductelor utilizacircnd analizamulticriterialatilde
11 GeneralitatildeţiReabilitarea conductelor reprezintatilde o etapatilde importantatilde icircn prelungirea duratei de
exploatare a conductei degradate pe o perioadatilde de 30 divide 50 ani Costul reabilitatilderii este estimatla 50 divide 75 din valoarea unei noi investiţii De exemplu icircnlocuirea conductelor de gazenaturale sau a unor tronsoane din acestea se face icircn funcţie de starea tehnicatilde numatilder de defecte km agresivitatea solului şi valorile curenţilor de dispersie modernizarea carosabilului şiinfrastructurii sistemelor de utilitatildeţi necesitatea redimensionatilderii schimbarea regi mului depresiune influenţa asupra mediului ambiant dezvoltarea economicatilde a unor regiuni etcLuarea deciziei de reabilitare este etapa cea mai importantatilde icircn realizarea proiectului dereabilitare Fiind un proiect de dezvoltare tehnologicatilde fundamentarea deciziei se face cuajutorul analizei muticriteriale -AMC Aceasta se bazeazatilde pe analiza cantitativatilde ndash prinpunctare ierarhizare determinarea ponderii - a unei game largi de catagorii şi criteriicalitative de impact Alatildeturi de costurile şi beneficiile economice stabilite prin metodacost-beneficiu - MCB - pot fi elaboraţi diferiţi indicatori sociali şi de mediu Utilizareaacestei metode permite structurarea şi combinarea diferitelor evaluatilderi ce trebuie luate icircnconsiderare icircn luarea deciziilor cacircnd pot fi mai multe alternative
AMC este utilizatatilde pentru selectarea celei mai bune alternative din cele disponibilepentru realizarea investiţiei icircn reabilitarea conductelor Pentru proiecte mici se utilizeazatildeAMC iar pentru proiecte majore AMC + MCB AMC poate fi aplicatatilde şi icircn cazurile icircncare proiectul are obiective simple acestea fiind calitative şi mai puţin cuantificabile
Etapele utilizatilderii AMC sunt- stabilirea contextului decizional- definirea opţiunilor- definirea criteriilor- crearea matricei de performanţatilde- standardizarea punctajelor- ponderea criteriilor pentru cuantificarea relativatilde a fiecatilderui criteriu icircn procesul
decizional- ierarhizarea opţiunilor- ierarhizarea rezultatelor- analiza de senzitivitateStrategia de reabilitare a unui tronson de conductatilde cuprinde urmatildetoarele etape- analiza situaţiei actuale ţinacircnd cont şi de istoricul conductei- stabilirea obiectivelor- managementul datelor- evaluarea defectelor şi a altor elemente ale tronsonului de reabilitat- estimarea şi verificarea costurilor- propuneri şi analizarea strategiei de reabilitare
- planificarea operaţiilor de reabilitareIn final se icircntocmeşte proiectul de reabilitare al conductei Justificarea adoptatilderii proiectului dereabilitare se axeazatilde pe
- reducerea costurilor de operare- reducerea costurilor de reparaţii a conductelor- reducerea pierderilor de fluid vehiculat prin conducte
2
- creşterea gradului de icircncredere a consumatorului icircn calitatea serviciului asigurat defurnizor ( calitatea fluidului presiunea de funcţionare reducerea numatilderului de opririaccidentale)
- protecţia mediului şi conservarea resurselor naturale
12 Metode de evaluareIn cadrul evaluatilderii factorilor care sunt luaţi icircn considerare la luarea deciziei de reabilitare aconductelor fie prin metoda clasicatilde tranşeu deschis fie prin metoda modernatilde NO DIG (fatilderatilde decopertare) se aplicatilde urmatildetoarele metode
- analiza directatilde a performanţelor alternativelor- icircnsumarea ponderilor sau modele liniare cumulative- procesul ierarhiei analitice ( PIA)- metoda ELECTRE l
Indiferent de metoda adoptatatilde icircn prima fazatilde a analizei trebuie stabilite metodele şi procedeelede reabilitare a conductelor Tehnologiile pot fi clasificate astfel pentru catildeptuşireacanalelorconductelor introducerea unei conducte noi icircn conducta veche conducta nouatildepreia sarcinile conductei vechi consolidarea conductei vechi realizarea de lucratilderi noi Inschema urmatildetoare se prezintatilde principalele metode şi tehnologii de reabilitareReparaţie capitalatilde reabilitare conducte-NO DIG (fatilderatilde decopertare)
- place pipe (CIPP) -pentru conducte instabile şi stabile din punct de vedere static - palled in place - inverted in place
- slipline- pentru conducte instabile şi stabile static- catildeptuşire interioaratilde (torcretare)
- cu mortar de ciment - cu polimeri
- close fit pipe - sublime -swagelining - rolldown -compact pipe
Inlocuire conducte vechi ndashNO DIG-cu icircndepatildertarea conductei vechi din sol
- conductatilde pilot ndashpilot l- pilot ll
- impactor- pipe ejection- pipe extraction- CLG
- cu distrugerea conductei vechi- pipe bursting (cu aer comprimat cu forţatilde de tragere cu acţionarehidraulicatilde pipe implosion)- pipe splitting ( pentru oţel fontatilde ductilatilde )
Reparaţie capitalatilde reabilitare - tranşeu deschisReparaţie localatilde - short liner pentru Dn = 100 divide 600 mm
- echipament robotizat pentru netezirea presarea mufelor şi cratildepatildeturilor din ţevi Dn
ge 150 mm + reabilitarea branşamentelor realizate cu coliere presate pe conductaprincipalatilde şi etanşare cu ratildeşini Dn ge 150 mm
- tehnica injectatilderii pentru sigilarea mufelor şi cratildepatildeturilor
3
- procedee de reparare prin sudare la conducte metalice ( icircncatildercare cu suduratilde peticesudate manşoare tip B
- procedee de reparare a conductelor metalice fatilderatilde sudare( cu manşon tip Aicircnvelişuri cu ratildeşinatilde)
- utilizarea icircnvelişurilor de consolidare metalice umplute cu materiale polimerice saucompozite
- repararea conductelor metalice cu icircnvelişuri din materiale polimerice saucompozite
-Criteriile al catilderui numatilder nu trebuie satilde fie mai mare de 10 pentru selecţia tehnologiilor dereabilitare sunt prezentate icircn tabelul 1Analizicircnd caracteristicile tehnice şi tehnologice ale tronsonului de conductatilde din schemaprezentatatilde mai sus se extrag variantele de reabilitare care se noteazatilde cu V1 V2ViDin tabelul 1 se aleg criteriile de evaluare
Criterii pentru selecţia tehnologiilor de reabilitare Tabelul 1NrcrtCj Denumirea criteriului UM Natura criteriuluiC1 Durata de viaţatilde a conductei reabilitate ani maximizantC2 Durata de execuţie ani minimizantC3 Perturbarea traficului sau a exploataţiei agricole minimizantC4 Perturbarea altor reţele minimizantC5 Afectarea mediului minimizant
C6 Preţul reabilitatilderii ron minimizantC7 Lungimea traseului m maximizantC8 Garanţia ani maximizantC9 Accesibilitatea ( satisfacerea necesitatildeţilor
locuitorilor a mediului de afaceri)lockm maximizant
Notatilde Natura criteriului poate fi schimbatatilde la cerinţele beneficiarului particularitatildeţile lucratilderiide reabilitare prevederile legislaţiei icircn vigoare factori sociali etc
Fiecatilderui criteriu de evaluare Cj i se stabileşte un coeficient de importanţatilde Kj pe oscaratilde de ierarhizare de la 1 la 3
- 1 ndash importanţatilde redusatilde- 2 ndash importanţatilde medie- 3 ndash importanţatilde maximatilde
Pentru stabilirea ponderii de importanţatilde al fiecatilderui criteriu selectat se utilizeazatilde coeficienţinumerici de importanţatilde utilizacircndu-se diferite scatilderi cu valori 1 divide 3 1 divide 5 1 divide 7 1 divide 10 1 divide100 Alegerea scatilderii se face icircn funcţie de precizia cu care se doreşte departajarea criteriilor deevaluare In tabelul 2 se prezintatilde cacircteva scale de evaluare ( clasificare)
Scale de clasificare cu diferite nivele Tabelul 2
Calificativ acordat Grad de satisfacere3 nivele 1 minim
2 parţial3 total
5 nivele 0 nesatisfatildecatildetor25 satisfatildecatildetor
4
5 mediocru75 bine10 foarte bine
7 nivele -3 influenţatilde negativatilde foarte mare-2 influenţatilde negativatilde mare-1 influenţatilde negativatilde0 nici o influenţatilde1 influenţatilde pozitivatilde2 influenţatilde pozitivatilde mare3 influenţatilde pozitivatilde foarte mare
10 nivele ndash transformareacalificativelor icircn note
Foarte bine Bine Mediocru Satisfatildecatildetor Nesatisfatildecatildetor
Criterii cu pondere ge 3 10 75 5 25 0Criterii cu pondere 2 8 65 5 35 2Criterii cu pondere 1 7 6 5 4 3
Eficienţa economicatilde a noilor tehnologii NO DIG apare numai peste o anumitatilde valoare alungimii de conductatilde reabilitatatilde
13 Metoda de evaluare globalatilde a performanţelorAceastatilde metodatilde este icircn prezent cea mai utilizatatilde de diverse firme instituţii pentru luareadeciziilor icircn domeniul reabilitatilderii sistemelor de conducte ( face parte din metoda icircnsumatilderiiponderilor) Paşii care trebuie urmaţi sunt
- stabilirea variantelor care urmeazatilde a fi analizate schema punct 12- stabilirea criteriilor de evaluare ndash tabelul 1- şi a coeficienţilor numerici de importanţatildetabelul 2- icircntocmirea matricei cu calificative şi transformarea calificativelor icircn notecare seicircnscriu icircn matricea notelor-- calcularea indicelui global de performanţatilde pentru fiecare variantatilde icircn parte cu relaţia
IG = jj
n
j
KN 1
(1)
unde Nj este nota atribuitatildeKj ndash coefientul de performanţatilde (numerici de importanţatilde) a criteriului de evaluaren ndash numatilderul de criterii de evaluare (maxim 10)-clasificarea variantelor analizate- varianta cu punctajul cel mai mare ocupatilde prima
poziţie
2 Principalele tehnologii de reabilitare modernizare conducte
21 Tehnologia cured in place pipe (CIPP)Tehnologia constatilde icircn introducerea unui tub linear flexibil (furtun) ales icircn funcţie de
aplicaţie (apatilde potabilatilde canalizare apatilde industrialatilde etc) impregnat cu o ratildeşinatilde termoreglabilatildeicircn conducta gazdatilde ce trebuie reabilitatatilde Tubul linear flexibil este confecţionat din poliesterlacircnatilde material fibros şi prevatildezut pe o faţatilde cu un film din polietilenatilde poliuretan PVC Ratildeşinatermoreglabilatilde este aleasatilde icircn funcţie de utilizare poliester la canalizatilderi sanitare vinilester laaplicaţii industriale unde se cere rezistenţatilde mare la coroziune şi presiune ratildeşinatilde epoxidicatilde laapatilde potabilatilde icircn domeniul industrial unde se cere rezistenţatilde mare la presiune şi temperaturatilde
5
ridicatatilde In figurile 1 şi 2 se prezintatilde schema de principiu a metodei CIPP antrenareafurtunului se face cu apatilde rece
1 2 3 4 5 6 7 8
Fig1 Introducere furtun flexibil icircn conducta veche 1- conductatilde veche (gazdatilde) 2- apatilde rece3- autospecialatilde 4- furtun nou 5- furtun pliat impregnat cu ratildeşinatilde 6 ndashechipament tip rastel7- catildemin de acces 8- hidrant
Intatilderirea furtunului cu apatilde caldatilde este prezentatatilde icircn figura 2Tratarea ratildeşinii cu careeste impregnat furtunul se poate face cu apatilde caldatilde abur cu latildempi cu raze ultravioleteLa tratarea cu apatilde caldatilde sau abur se urmatildereşte cu ajutorul unor senzori permanenttemperatura la fiecare capatildet al furtunului Ratildeşinile artificiale epoxy A2000B se folosescpentru catildeptuşeli impregnate la exteriorul furtunului PVC iar FluvPax TF4 se utilizeazatilde lamateriale neţesute la furtune PUExistatilde douatilde procedee de introducere a furtunului flexibil icircn conducta veche (gazdatilde) primulinverted in place la care furtunul este introdus cu ajutorul aerului comprimat (presiunea aer02divide04 bari) sau a apei al doilea procedeu pulled in place la care furtunul se trage icircnconducta veche cu troliu Procedeul CIPP se poate aplica pentru conducte instabile şi stabiledin punct de vedere static
Procedeul se aplicatilde la conducte cu Dn = 100 divide 1200 mm Lungimea tronsonuluireabilitat L le 600 mIndiferent de procedeu se va urmatilderi viteza cu care se deplaseazatilde furtunul icircn conducta veche(gazdatilde) 4 divide 7 mmin precum şi forţa de tragere a furtunului care nu trebuie sa depatildeşeascatildevaloarea prescrisatilde de producatildetor Se utilizeazatilde curent douatilde tipuri de furtune
- pe baza icircnvelişului extern PVC conducta este icircn linie dreaptatilde coturi la maximum450 Dn = 100 divide 400 mm dimensiunile nu se modificatilde icircn timpul procesului deinstalare
- pe baza icircnvelişului extern PU pentru ţevi drepte cu coturi la 900 extensibile se potutiliza şi la un alt diametru mai mare ca cel nominal de micşoreazatilde cu 4 datoritatildeextensiilor radiale icircn consecinţatilde lungimea de va matilderi cu 4
6
Forţa de tragere a furtunului datoritatilde frecatilderilor dintre conducta gazdatilde şi furtun se poatecalcula cu expresia
Ft = 12 (μmiddotpmiddotx) (2)unde Ft este forţa de tragere icircn N
μ = 01 divide 03 ndashcoeficient de frecare furtun conductatilde vechep ndash greutatea liniaratilde a furtunului icircn Nmx ndash lungimea furtunului icircn m
1 2 3 4 5Figura 2 Intatilderirea ratildeşinii cu apatilde caldatilde 1 catildemin de sosire 2- apatilde caldatilde 3- conductatilde nouatildeicircntatilderitatilde4-conductatilde apatilde caldatilde tur 5- conductatilde apatilde caldatilde retur
Dupatilde icircntatilderirea ratildeşinii conducta poate fi spatildelatatilde şi dezinfectatatilde Conductele de branşament seleagatilde la conducta reabilitatatilde cu ajutorul robotului echipat special cu freze şi camere videoUrmeazatilde inspecţia video pe icircntreg traseul reabilitat Garanţia acordatatilde 25 ani[14]
Tehnologia de execuţie are urmatildetoarele etape- colectarea datelor de spre diametrul nominal al conductei gazde debitul vehiculat
grosimea peretelui materialul din care este confecţionatatilde conducta schimbatilderile de diametrupe anumite tronsoane identificarea tuturor ramificaţiilor active şi inactive
- identificarea gurilor de acces sau executarea acestora- montarea echipamentului de tip rastel- redicţionarea curgerilor din conducta gazdatilde curatildeţirea conductei- instalarea furtunului impregnat cu ratildeşinatilde icircn conducta gazdatilde prin gurile de acces- uscarea materialului cu apatilde caldatilde abur sau latildempi cu raze ultraviolete- verificarea conductei noi- reconectarea conecţiilor laterale prin decuparea de guri de conectare laterale şi
sigilarea conecţiilor laterale abandonate22 Calculul de reabilitare a conductei reabilitate cu tehnologia CIPP
7
Conducta gazdatilde poate fi parţial deterioratatilde Pentru a se realiza stabilitatea staticatilde a noiiconducte reabilitate trebuie dimensionat furtunul icircn funcţie de solicitatilderile externe Calcululconstatilde icircn
- calculul la incovoiere- calculul la flambaj- calculul rezistenţei furtunului la obosealatilde (stres)- calculul la flambaj datorat icircncatildercatilderii rezultate din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde
221 Calculul la icircncovoiereCalculul de icircncovoiere constatilde fie icircn determinarea procentului de icircncovoiere
efectiv (γD) la o anumitatilde grosime a peretelui furtunului t fie a grosimii pereteluifurtunului t admiţacircnd un procent de icircncovoiere maxim de (γD) le 5 Procentul deicircncovoire se calculeazatilde cu relaţia
γD = K(LW + Ws ) 100 [ E 15( DR ndash 1)3 + 0061 Es] (3)
unde γ este icircncovoierea conductei reabilitate-γD le 5 - procentul de icircncovoiere- L = 125 coeficient de decalaj- K = 0083 constantatilde de stratificare- W ndash icircncatildercarea staticatilde icircn N- Ws ndash icircncatildercarea dinamicatilde icircn N- DR = D t ndashraportul conductei reabilitate- D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat) icircn m- t ndash grosimea furtunului icircn m- E ndashmodulul de elasticitate al solului icircn Nm2- Es- modul de reacţie al solului icircn Nm2
Incatildercarea staticatilde W rezultatatilde din greutatea solului se calculeazatilde cu relaţiaW = CmiddotωmiddotBd 144 (4)
Unde C ndashgrad de ovalizareω- densitatea solului icircn kgm3Bd- latildeţimea tranşeei icircn care a fost montatatilde conducta ga zdatilde ( de reabilitat) icircn m
Coeficientul C se determinatilde cu expresia
C =
ku
e d
S
B
Huk
2
1
2
(5)
unde ku este raportul icircntre icircncatildercarea orizontalatilde şi cea verticalatildeHs ndashadacircncimea de pozare a conductei icircn m
Calculul icircncatildercatilderii dinamice care acţioneazatilde asupra furtunului pleacatilde de la realitatea catilde asuprafurtunului pot acţiona icircncatildercatilderi dinamice concentrate WSC şi icircncatildercatilderi dinamice distribuiteWSD
WS= WSC + WSD (6)
WSC = 033middotCSCmiddotPmiddotFSC 12middotD (7)WSD = CSDmiddotpmiddotFSD 144 (8)
unde CSC ndash coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor concentrateP ndash icircncatildercatilderi concentrate icircn NFSC- factor de impact pentru icircncatildercatilderi concentrate
8
CSD- coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor distribuitep ndash suprafaţa pe care sunt aplicate icircncatildercatilderile distribuite m2FSD- factor de impact pentru icircncatildercatilderi distribuite
222Calculul la flambaj
Furtunul este solicitat exterior de icircncatildercatilderi dinamice concentrate şi distribuite plusicircncatildercarea rezultatatilde din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde Grosimea furtunului t se determinatilde curelaţia[9]
t = 0721 D
3
1
2
sSL
t
CEBRE
I
Nq
(9)
unde D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde icircn mN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
qt =N
1 2
1
332
D
IECcedilBR L
(10)
qt ndash presiunea exterioaratilde exercitatatilde asupra conductei icircn Nm2EL ndash modulul de elasticitate redus la icircncovoiere datoritatilde efectului de icircmbatildetracircnire icircn Nm2Rω= 1 ndash 033(HωHS) coeficientul lui Buoyancy pentru apatilde (valoare minimatilde 067)B - coeficient de elasticitate pentru furtunI = 250t - moment de inerţieC- coeficient de ovalizare a conductei respectiv al furtunului calculat cu relaţia
C =
3
2
1001
1001
q
q
(11)
q ndash gradul de ovalizare calculat cu expresia
q = 100 (m
m
D
DD max ) (12)
unde Dm Dmax sunt diametrul mediu respectiv diametrul maxim al conducteiCoeficientul de elasticitate pentru furtun se determinatilde cu expresia
B =sH
e650
41
1
(13)
Incatildercatilderile statice şi dinamice se determinatilde cu relaţiile (6) (7) (8)In cazul icircn care flambajul este datorat numai icircncatildercatilderilor rezultate din acţiunea pacircnzei
de apatilde freaticatilde grosimea furtunului t se calculeazatilde cu expresia
9
t =
1
1(
2 3
1
2
PN
CKE
DR
L
(14)
icircn care P ndash este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunK = 7 ndashfactor de amplificareEL ndash modulul de elasticitate la icircncovoiereν = 03 ndashcoeficientul lui Poisson pentru furtunC- coeficientul de ovalizareDR- raportul conductei reabilitateN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
223 Verificarea rezistenţei furtunului la stresLa o duratatilde de viaţatilde de 50 de ani furtunul este supus unor condiţii de stres (obosealatilde
icircmbatildetracircnire) Fiind confecţionat din mai multe materiale cu caracteristici tehnice diferitefurtunul trebuie verificat şi la stres Se poate utiliza relaţia
15100
q(1+
100
q)( 2)(
t
D- 05 ( 1+ )
100
q)(
t
D=
PN
S(15)
icircn care P este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunt ndash grosimea furtunuluiN = 15 divide 2 factor de siguranţatildeS ndash rezistenţa la icircncovoiere a furtunuluiD ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat)q ndash gradul de ovalizare
Valoarea cea mai mare a grosimii furtunului t ca rezultat al diferitelor calcule efectuatepentru fiecare tip de solicitare icircn parte este grosimea finalatilde a peretelui furtunului
23 Metode de catildeptuşire interioaratildeConductele ce trebuie reabilitate sunt catildeptuşite pe suprafaţa interioaratilde cu un strat
subţire de mortar de ciment special sau polimeri speciali De regulatilde grosimea stratului estemai micatilde de 10 mm In unele cazuri se pot depune mai multe straturi Captuşirea interioaratilde(catildematildeşuirea) trebuie satilde asigure protecţie anticorozivatilde umplerea fisurilor şi a gatildeurilorrigiditatea catildeptuşelii stabilitatea staticatilde a conductei In acelaşi timp se icircmbunatildetatildeţescproprietatildeţile hidraulice ale conductei suprafaţa rezultatatilde icircn urma depunerii are rugozitatea maimicatilde ca rugozitatea suprafeţei interioare a vechii conducte Inainte de a se aplica metoda decatildeptuşire interioaratilde conducta se curatildetatilde foarte bine asiguracircndu-se un suport bun pentrucatildeptuşeala aplicatatilde In figura 3 se prezintatilde procedeul de catildeptuşire prin centrifugarePentru protejarea anticorozivatilde a conductelor metalice se aplicatilde catildeptuşeli cu ratildeşini poliexidicatilde
poliuree şi poliuretanToate aceste materiale au şi o bunatilde rezistenţatilde la abraziune Rugozitatea
suprafeţei interioare a conductei este foarte micatilde
Procedeul se aplicatilde la conducte cu diametrul nominal Dn= 80 divide 3400 mm şi lungimi aletronsoanelor de conducte L le 400 m
10
1 2 3 4 5 6Fig3 Utilaj pentru catildeptuşire prin centrifugare 1-conductatilde veche curatildeţatatilde 2 - furtun pentrualimentare cu mortar 3- robot 4- cap de pulverizare prin centrifugare 5- sistem de gletuire6-strat de mortar depus
Debitul de apatilde transportat prin conductatilde Q icircnainte de reabilitare calculat cu relaţiaQ = Av (16)
unde - Q este debitul apei vehiculate prin conductatilde icircn m3s- v ndashviteza apei icircn secţiunea de calcul icircn ms- A ndasharia secţiunii transversale a conductei icircn m2
trebuie satilde fie cel puţin egal cu debitul de apatilde transportat prin conducta reabilitatatildeMicşoracircndu-se diametrul interior al conductei viteza apei creşte cresc şi pierderile de sarcinatildedatoritatilde creşterii vitezei apei Din acest motiv icircn cadrul procesului de catildematildeşuire (torcretare)se procedeazatilde la gletuirea stratului de mortar de ciment pentru ca rugozitatea stratului realizatsa fie mai micatilde ca cea dinaintea reabilitatilderii Produsul de cimentare este alcatildetuit din cimentcu proprietatildeţi speciale + nisip cu granulaţie micatilde + aditivi Mortarul preparat icircn malaxoarespeciale dupatilde reţete este transportat cu pompe prin furtun la robot
Reproiectarea constatilde icircn calculul pierderilor de sarcinatilde unitare distribuite icircnainteşi dupatilde reabilitarea conductei precum şi a stabilitatildeţii statice sub influenţa diferitelorsarcini exterioarePierderile de sarcinatilde unitare distribuite icircn funcţie de debitul de apatilde transportat se determinatilde curelaţia
hr = Md Q2 (17)unde hr sunt pierderile de sarcinatilde unitar distribuite icircn mbar m
Md ndash modulul de rezistenţa hidraulicatilde icircn s2 m5Modulul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde Md se calculeazatilde cu relaţia
Md = 00826middot(λd5) (18)unde λ este coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde [-]
d- diametrul interior al conductei icircn mIntre coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde λ şi coeficientul lui Chezy ndashC- existatilde
legatildeturaλ = 8middotg C2 (19)
unde C -este coeficientul lui Chezy icircn m05sg-acceleraţia gravitaţionalatilde icircn ms2
Coeficientul lui Chezy se determinatilde cu expresia
C = kmiddotRh16 (20)
unde k-coeficientul de rugozitate al materialului [-]
11
Raza hidraulicatilde a conductei cu secţiunea circularatilde se determinatilde cu expresia
Rh = d4 (21)unde d ndash diametrul interior al conductei icircn m
In cazul icircn care se urmatildereşte protecţia anticorozivatilde umplerea fisurilor rigiditatea catildeptuşelii
(aplicaţie semi-structuralatilde) materialul folosit la obţinerea stratului depus de o anumitatilde
grosime t trebuie satilde asigure rezistenţa la forfecare pentru a menţine continuitatea
longitudinalatilde a stratului icircn prezenţa mişcatilderilor de teren rezistenţatilde la icircncovoiere rezistenţatilde
pentru preluarea sarcinilor dinamice Trebuie satildepate puţuri de lansare (de plecare de sosire
intermediare) care reprezintatilde circa 6 din suprafaţa totalatilde a şanţului necesar pentru
realizarea cu tranşeu deschis a conductei
223 Tehnologia sliplineTehnologia constatilde icircn introducerea unui tub nou icircn tubul vechi curatildeţat De regulatilde se
instaleazatilde conducte noi din GRP din PEID icircn conducte vechi Metoda se aplicatilde la reabilitareaconductelor de apatilde potabilatilde canalizare menajeratilde şi industrialatilde gaze naturale Toate sarcinilesunt preluate de noua conductatilde Secţiunea transversalatilde a noii conducte este mai micatilde casecţiunea transversalatilde a vechii conducte dar diferenţa va fi compensatatilde de valoareacoeficientul de rugozitate foarte mic al suprafeţei interioare a noii conducte Spaţiul dintrevechea conductatilde şi noua conductatilde este umplut cu un material special de cimentare In figura4A se prezintatilde schema tehnologicatilde de montare a noii conducte din PEID icircmbinatatilde prin suduratildecap la cap icircn exteriorul conductei vechiIn figura 4B se prezintatilde schema tehnologicatilde pentrumontare conducte GRP
A B1 2 3 4 5 1 2 3
12
Fig4 A-Tehnologie slipline montare conductatilde PEID 1- conductatilde veche2 ndashcap de tragere3-material de umplere4- cacircrlig6- conductatilde nouatilde PEID B-montare conductatilde GRP 1- conductatildeveche 2-material de cimentare 3- conductatilde nouatilde
224 Tehnologia subline
In conducta veche inspectatatilde video şi ulterior curatildeţatatilde foarte bine se introduce oconductatilde de polietilenatilde PE 80 sau PE 100 avatildend SDR (raportul dintre Dn t ) icircntre 26 şi 80Conducta nouatilde se supune unui proces de deformare a secţiunii transversale pe toatatilde lungimeaconductei sub forma de U ( icircn domeniul de elasticitate al materialului) dupatilde care se leagatilde cubenzi de sprijin figura 5 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde de troliu cu un cablu forţa detragere fiind monitorizatatilde permanent Dupatilde introducerea noii conducte icircn vechea conductatilde seintroduce apatilde sub presiune icircn conductatilde benzile de sprijin se vor rupe şi conducta nouatilde vareveni la forma iniţialatilde datoritatilde memoriei termice Procedeul se aplicatilde pentru Dn = 75mmdivide 1600mm şi lungimea L = 600m
1 2 3 4
Figura 5 Tehnologia subline 1- conductatilde veche 2- conductatilde nouatilde 3 ndash bandatilde de sprijin4 ndash conductatilde nouatilde revenitatilde la forma circularatilde
225 Tehnologia compact pipe
Conducta nouatilde din PEXa ( polietilenatilde reticulatatilde cu memoria formei) este introdusatilde icircnconducta de reabilitat deformatatilde sub forma literei C Aceastatilde conductatilde este trasatilde icircn conductaveche cu ajutorul unui troliu puţurile de acces sunt fie catildeminele de vanatilde existente fie puţuri
13
noi In figura 6 se prezintatilde poziţia conductei noi icircn timpul procesului de reabilitare şi dupatildereabilitare Readucerea conductei noi la forma iniţialatilde se face prin icircncatildelzire cu abur
Diametrul conductelor de reabilitat Dn = 100 divide 500 mm lungimea maximatilde 700mConducta nouatilde se muleazatilde pe interiorul conductei vechi şi preia sarcinile acesteia
226 Tehnologia swagelining
Tehnologia swagelining utilizeazatilde ca şi conductatilde nouatilde polietilena standard catildereia i sereduce diametrul cu 5divide 15 - deformatatilde icircn domeniul elastic cu ajutorul unui echipamentcomplex de reducere a diametrului figura 7 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde cu troliu icircnconducta veche ce trebuie reabilitatatilde Dupatilde aşzarea pe poziţia finalatilde a conductei forţa detragere este redusatilde iar conducta nouatilde revine la diametrul iniţial datoritatilde fenomenului derevenire elasticatilde Conducta nouatilde se muleazatilde perfect pe suprafaţa interioaratilde a conductei dereabilitat suprafaţatilde ce trebuie satilde fie curatatilde In figura 8 se prezintatilde instalaţia pentru procedeulswagelining Diametrul conductelor ce pot fi reabilitate Dn= 65 divide 1000mm la o lungimede 1000 m
Forţa de tracţiune a troliului poate fi determinatatilde cu relaţia ( 2 )
1 2 3Fig6 Tehnologia compact pipe 1-conductatilde de reabilitat 2- conductatildenouatilde deformatatilde icircn C 3- conductatilde nouatilde readusatilde la forma iniţialatilde
14
1 2 3 4 5
Figura 7Reducere dimensiuni conductatilde 1-conductatilde veche2 ndash conductatilde nouatilde gacirctuitatilde3- filieratilde 4- conductatilde nouatilde5- cap de tragere
1 2 3 4 5 6 7 8 9Figura 8 Instalaţie pentru tehnologia swagelining 1-conductatilde nouatilde PE 2- rolatilde de ghidare 3-reductor 4- puţ de plecare 5- conductatilde veche 6- cap de tragere 7- cablu 8-puţ sosire 9-troliu
267 Tehnologia rolldown
Tehnologia se aplicatilde la sistemele de distribuţie apatilde cu diametre mari amplasate icircn zone cutrafic pietonal şi auto ridicat Se utilizeazatilde conducte din PE icircmbinate prin suduratilde cap la cap peşantier cu ajutorul unui dispozitiv special cu role perechi Acest dispozitiv reduce diametrulcu maxim 10 icircn domeniul elastic al materialului viteza de reducere fiind de 1divide 3mminutReaducerea la forma şi dimensiunea iniţialatilde se face prin icircncatildelzirea conductei cu aburProcedeul este unul structural se pot reabilita conducte instabil din punct de vederestatic In figura 9 se prezintatilde tehnologia rolldown Dimensiunile conductelor de reabilitatDn=150 divide1000 mm lungimea 600 divide800 m
15
1 2 3 4
Figura 9 Tehnologia rolldown 1-conductatilde de reabilitat2-role3- conductatilde nouatilde4- conductatilde nouatilde fixatatilde icircn conducta veche
Bibliografie1 Roman M şa- Analiza multicriterialatilde Manual 2012 Academia de studii economiceBucureşti2 Massimio Flori ndashGhid pentru analiza cost-beneficu a proiectelor de investiţii Fonduleuopean pentru dezvoltare regionalatilde fondul de coeziune şi ISPA Universitatea de studii dinMilano 19973xxx - Ghid naţional pentru analiza cost-beneficiu a proiectelor finanţate din instrumentelestructurale Ministerul Economiei şi finanţelor4 StoenescuAl şa- Culegere de probleme de mecanicatilde teoreticatilde Editura Didacticatilde şipedagogicatilde Bucureşti 19655 Tudor I şa ndash Protecţia anticorozivatilde şi reabilitatea conductelor şi rezervoarelor EdituraUPG Ploieşti 2007 ISBN ndash 978-973-719-154-06 UTCB-ICECOM Bucureşti ndash Ghid pentru reabilitatea conductelor pentru transportul apei(brutecurate uzate uzate epurate etc) Bucureşti 20137Alessandrescu A- Inginerie mecanicatilde a sistemelor de conducte Ghid de proiectare + CDEditura AGIR Bucureşti 2013 ISBN 978-973-720-489-98 Paraschiv D- Tehnologii de recondiţionare şi procesatilderi ale suprafeţelor metalice EdituraJunimea Iaşi 2005 ISBN 973-37-0539-x9Najafi M ndash Trenchless technologies Piping- Installation and Inspection SUA ASCE PressISBN -978-0-07-164088-62010
16
10 Trujillo ARGhaderi S- Analysis of the long ndashterm Effect of mentenance Strategies InPipelines Technology 2006 Conference Bochum200611 httpmasinisiutilajero12 wwwtpcomro13 wwwrehaucom14SREN 129502 Calculul de rezistenţatilde mecanicatilde al reţele lor icircngropate sub diverse condiţiide icircncatildercare15 wwwceindustrialcomro16 httpinstalatiiucoznetindexconducte0-1517 wwwmnsrocamasuire framehtml18 wwwreabilitare-conductero19wwwcrumanro20 wwwHobasro21wwwgrup4cjro
- Note de curs 1pdf
- Note de curs 2_3pdf
- Note de curs 4_5pdf
- Note de curs 6pdf
- Note de curs 7_8_9pdf
6
Sunt acceptate patru tipuri de uzuri fundamentale
-uzura de aderenţatilde (adeziune) este provocatatilde de sudarea şi de ruperea punţilor de
suduratilde icircntre microzone de contact icircntre douatilde suprafeţe cu sau fatilderatilde lubrefiant şi se
caracterizeazatilde printr-un coeficient de frecare ridicat şi o valoare mare a intensitatildeţii uzatilderii
-uzura de abraziune este provocatatilde de prezenţa unor particule dure (nisip pietris
metal etc) icircntre suprafeţele de contact a douatilde corpuri sau un corp solid şi un fluid
-uzura de obosealatilde se produce icircn urma unor solicitatilderi ciclice ale suprafeţelor icircn
contact urmate de deformaţii plastice icircn reţeaua atomicatilde a statului superficial sub formatilde de
ciupituri fisuri exfolieri iar in final se produce ruperea piesei
-uzura de coroziune constituie deteriorarea suprafeţei de frecare şi deci pierderea de
material datoritatilde acţiunii simultane sau successive a factorilor chimici agresivi din
componenţa mediului respectiv (apatilde uzatatilde menajeratilde industrialatilde etc) şi a solicitatilderilor
mecanice Coroziunea chimicatilde poate evolua sub douatilde forme fig13
- coroziune chimicatilde propriu zisatilde icircn situaţia icircn care agentul chimic poate fi gazos
O2 sau lichid
- coroziune electrochimicatilde care presupune existenţa unor perechi de metale anumite
şi icircnchiderea circuitului electric prin electrolit
Se mai icircntacirclnesc şi alte forme de uzuratilde
- Uzura de impact care apare datoritatilde impactului icircntre un corp solid şi alt corp solid cacircnd se
formeazatilde pe suprafaţa de lovire mici cratere care au dimensiuni foarte variate
- Uzura de cavitaţie caracterizatatilde prin ciupituri şi eroziuni adicircnci ale suprafeţelor la viteze
mari icircn prezenţa unui lichid- apare la pompe
- Uzura datoritatilde eroziunii electrice apare la suprafeţele icircntre care sunt descatildercatilderi electrice
- Zgacircrierea este o formatilde de uzuratilde de abraziune mai intensatilde microaşchiere icircn direcţia
mişcatilderii datoritatilde asperitatildeţilor sau a unor particule dure
- Brinelarea este imprimarea sfericatilde a corpurilor de rulare ale rulmenţilor sub acţiunea unor
mari sarcini concentrate produse icircn perioada de repaos
7
Fig13 Defecte ale conductelor
Defecte accidentale apatilderute la conducte pot fi fisurarea lovirea şi spargerea
conductei fig13 Aceste defecte pot fi de diferite lungimi şi suprafeţe
Uzura moralatilde reprezintatilde micşorarea valorii instalaţiilor datoritatilde progresului tehnic prin
apariţia de instalaţii noi mai productive paralel cu scatildederea costului reproducerii lor faţatilde d e
instalaţiile mai vechi Acest lucru duce la micşorarea valorii instalaţiilor fabricate anterior
care se gatildesesc icircn exploatare Se deosebesc douatilde forme ale uzurii morale
- uzura moralatilde de primul gen reprezintatilde deprecierea instalaţiilor existente pe matildesuratilde ce
instalaţiile de aceeaşi construcţie icircncep satilde fie fabricate mai ieftin
- uzura moralatilde de genul al doilea reprezintatilde deprecierea instalaţiilor existente ca urmare a
apariţiei unor noi tipuri de instalaţii mai perfecţionate
Uzura moralatilde Um se poate determina cu relaţia
Um = 1- (Cf1Cfo)(CicirclCicirco)(qoq1) ndash ( CRo - CR1)Cfo (19)
unde Cfl Cfo sunt valoarea unei noi instalaţii rerspectiv valoarea vechi instalatii
-Cicircl Cicirco reprezintatilde cheltuieli de icircntreţinere icircn exploatarea pe unitatea de producţie la tipul
vechi de instalatie respectiv la tipul nou de instalaţie
-qo ql reprezintatilde productivitatea instalatiilor de aceeaşi categorie de tip vechi respectiv de tip
nou
Uzura totalatilde Ut poate fi exprimatatilde cu relaţia
Ut = 1- (1- Uf)(1 ndash Um) (110)
unde ultimii doi termeni reprezintatilde valoarea remanentatilde a instalaţiei din valoarea iniţialatilde ca
urmare a uzurii fizice şi uzurii morale
222 Limite admisibile ale uzurilor şi defectatilderii instalaţiilor
Caracteristicile de bazatilde ale unei piese din componenţa unei instalaţii ndash dimensiuni precizie de
formatilde şi de poziţie calitatea suprafeţelor- pot fi normale admisibile sau limitatilde
- caracteristicile normale ale unei piese sunt acelea care se icircncadreazatilde icircn condiţiile
tehnice prescrise pe desenul de execuţie
8
- caracteristicile admisibile sunt acelea prin care piesa unei instalaţii poate fi repusatilde
icircn instalaţie fatilderatilde nici o recondiţionare urmacircnd a funcţiona satisfatildecatildetor pacircnatilde la o
nouatilde reparaţie
- caracteristica limitatilde numitatilde şi uzuratilde maximatilde admisatilde piesa nu mai corespunde
bunei funcţionatilderi icircn instalaţie
Pe matildesuratilde ce trece timpul un numatilder tot mai mare de piese din instalaţie ajung la limita de
uzuratilde urmacircnd a fi icircnlocuite sau recondiţionate reparaţiile devenind tot mai complexe şi
costisitoare Din acest motiv se utilizeazatilde criterii de stabilire a limitelor de uzuratilde Limitele de
uzuratilde se apreciazatilde icircn baza a patru criterii
Criteriul tehnic permite stabilirea limitelor de uzuratilde din considerente de rezistenţatilde din
icircncatildercarea care solicitatilde piesa din condiţiile frecatilderii la care este supusatilde piesa a solicitatilderilor
termice etc Criteriul tehnic este caracteristic pieselor şi icircmbinatilderilor a catilderor folosire peste
limita maxima de uzuratilde conduce la apariţia uzurilor de avarie a zgomote lor batildetatildeilor a
scurgerilor de fluid etc In figura 14 sunt prezentate curbele de variaţie a uzurii pentru
piesele unei icircmbinatilderi arbore-alezaj Jocul maxim limitatilde a icircmbinatilderii Jmax este
Jmax = ji + U1 max + U2max (111)
unde ji U1max U2max sunt jocul iniţial de montaj al icircmbinatilderii uzura limitatilde a arborelui
uzura limitatilde a alezajului icircn μm
Fig 14
Variaţia uzurii la douatilde piese dintr-o icircmbinare cu duratatilde de funcţionare egalatilde
Criteriul funcţional (tehnologic) se aplicatilde pieselor icircmbinatilderilor conductelor etc care dupatilde o
anumitatilde perioadatilde de funcţionare cu toate catilde ritmul de uzuratilde este constant sau chiar se
micşoreazatilde nu mai realizeazatilde indicii funcţionali impuşi prin documentaţia tehnicatilde a
instalaţiei
9
Criteriul recondiţionabilitatildeţii se aplicatilde acolo unde nu se poate aplica criteriul tehnic şi
criteriul tehnologic Unele piese din instalaţie se pot utiliza pacircnatilde la un anumit grad de uzuratilde a
catilderui intensitate se menţine constantatilde fatilderatilde a apatilderea uzura de avarie dar icircnratildeutatildeţirea indicilor
calitativi se produce icircntr-un stadiu atacirct de avansat icircncacirct piesele nu mai pot fi recondiţionate
impunacircndu-se icircnlocuirea lor
Criteriul economic vine satilde completeze celelalte criterii Se consideratilde ca uzuratilde limitatilde a
instalaţiei momentul icircn care cheltuielile de icircntreţinere şi reparaţii cresc peste anumite valori
iar pierderile tehnologice depatildeşesc limita admisibilatilde Exemplu la reţelele de apatilde potabilatilde
lucratilderile de reparaţii capitalereabilitare se fac cacircnd pierderea generalatilde de apatilde depatildeşeşte 20
din cantitatea totalatilde vehiculatatilde Reparaţiile accidentale se executatilde cacircnd apar pierderi evidente
de apatilde presiunea apei icircn sistem este redusatilde conductele sunt fisurate sau sparte
223 Sisteme de reparaţii
Sistemul organizatoric de icircntreţineri tehnice revizii si reparaţii trebuie satilde asigure
- uzuri catildet mai mici şi durabilitatildeţi cacirct mai apropiate ale pieselor componente
- satilde excluda posibilitatea ca din cauza uzurii instalaţia satilde fie scoasatilde din exploatare
icircn mod neprevatildezut
- posibilitatea de planificare a termenelor de intrare icircn reparaţie a necesarului de
piese de schimb şi a manoperei lucratilderilor de reparaţii
- reducerea la minim a timpului de imobilizare icircn reparaţii
Reparaţiile se executatilde icircn urmatildetoarele sisteme
- sistemul de reparaţii dupatilde necesitate
- sistemul de reparaţii la termene fixe
- sistemul de reparaţii dupatilde controlul statilderii tehnice a instalaţiei
- sistemul preventiv de reparaţii periodice planificate
Sistemul de reparaţii dupatilde necesitate se caracterizeazatilde prin aceea catilde instalaţiile se reparatilde
atunci cacircnd datoritatilde statilderii tehnice nu mai pot fi menţinute icircn exploatare sau se defecteazatilde
Este cel mai simplu sistem icircnsatilde nu se pot planifica lucratilderile şi nici volumul de muncatilde
necesar iar ieşirea bruscatilde din exploatare creazatilde grave probleme beneficiarilor
Sistemul de reparaţii la termene fixe impune retragerea din exploatare a instalaţiei la
termene fixe stabilite dinainte indiferent de starea tehnicatilde a instalaţiei Se pot planifica
piesele de schimb costurile reparaţiei volumul de muncatilde dar apare incovenientul catilde din
cauza gradului de uzuratilde diferit la piese apar cheltuieli inutile la lucratilderile de reparaţii
Sistemul de reparaţii dupatilde controlul statilderii tehnice a utilajelor constatilde icircn planificarea
reviziei tehnice a instalaţiilor şi stabilirea statilderii tehnice icircn urma reviziei Dacatilde se constatatilde catilde
10
instalaţia nu va putea funcţiona pacircnatilde la revizia urmatildetoare planificatatilde se executatilde reparaţia
Volumul pieselor de schimb a metodei de reparaţie volumul manoperei se stabileşte odatatilde cu
efectuarea reviziei tehnice Avantajul metodei constatilde icircn simplitatea ei şi icircn evitarea ieşirii din
funcţiune a instalaţiei Dezavantajul principal constatilde icircn faptul catilde planificarea reparaţiei nu se
poate face pe o perioada lungatilde de timp
Sistemul preventiv de reparaţii periodice planificate asiguratilde planificarea icircntreţinerilor
tehnice reviziilor şi reparaţiilor pe bazatilde de normative durata de funcţionare icircntre
intervenţiile tehnice se exprimatilde icircn ore de funcţionare debit de lichid pompat etc Necesitatea
reparaţiei este determinatatilde pe considerentul catilde piesa consideratatilde a ajuns la limita de uzuratilde
admisibilatilde Sistemul prezintatilde avantajul catilde se evitatilde ieşirea neprevatildezutatilde a instalaţiilor din
exploatare se pot organiza pregatildeti şi planifica lucratilderile de reparaţii Sistemul are prevatildezute
icircntreţineri tehnice I revizii tehnice RT reparaţii curente Rc şi reparaţii capitale Rk
Procedura de lucru pentru repararea conductelor de apatilde canalizare gaz metan este icircnconcordanţatilde cu tipul de material al conductei tehnica de lucru propusatilde ( cu decopertare fatilderatildedecopertare) timpul maxim disponibil pentru lucrare utilaje ce pot fi aduse pe amplasamentexistenţa unui permis de construcţie conform Legii 501991
Lucratilderile de reparaţii se icircncheie cu raport asupra operaţiei efectuate care intratilde icircndocumentaţia catilderţii de construcţie la capitolul reţea aducţiune efectuarea unui calcul de costal lucratilderii care se ataşeazatilde unei fişe ce va icircnsoţi tronsonul reparat de reţea Dacatilde icircn timp sumacosturilor de reparare este mai mare decacirct costul unei conducte noi se poate decidereabilitarea tronsonului respectiv Trebuie realizatatilde o bazatilde de date pe domenii constructivetehnologice cost reparaţii indicatori de performanţatilde ( reţea de apatilde -pierderea de apatilde icircn reţea consum de energie electricatilde kWhm3 lungime specificatilde mloc consum specific de apatilde lomzi retea canalizare-lungimea specificatilde de reţea mloc consum specific de energie kWhm3timpul mediu de remediere defecţiuni icircn ore etc)Caracteristicile constructive ale unei conducte sunt materialul conductei diametrul
nominal grosime perete adacircncimea de pozare anul realizatilderii poziţia şi matilderimea
branşamentelor hidranţilor vanelor reparaţii efective
Caracteristicile tehnologice sunt presiunea de lucru presiunea maximatilde icircn sistem presiuneade icircncercare viteza apei secţiunea de control a calitatildeţii apei etcRetehnologizarea se realizeazatilde dupatilde un proiect şi se consideratilde suma unor reabilitatilderisuccesive sau simultane integrate unui concept nou de executare şi a unor lucratilderi a catilderorexploatare şi conducere satilde fie optimizate prin informatizare Retehnologizarea poate fiparţialatilde sau integralatilde şi trebuie realizatatilde astfel ca instalaţia satilde poatatilde fi exploatatatilde pe o duratatildede 50 -100 de aniCheltuielire efectuate cu reparaţiile se evidenţiazatilde astfel
- reparat conducte ndash leim- reparaţii catildemine ndash lei buc- inspecţii reţea ndash leikm
Sumele cheltuite se pot exprima şi icircn moneda euroBibliografie
11
1 Robescu Dşa- Fiabilitatea proceselor instalaţiilor şi echipamentelor de tratare şi epurare
a apelor Editura Tehnicatilde 2002 Bucureşti ISBN 973-31-2152-5
2 Serbu T ndash Fiabilitatea şi riscul instalaţiilor Elemente de calcul şi teorie Editura
Matrixrom Bucureşti 2005
3 IonuţV - Tehnologia reparatilderii maşinilor Atelierul de multiplicare al Institutului Politehnic
din Cluj-Napoca 1976
4 Normativ pentru exploatarea şi reabilitarea conductelor pentru transportul apei NE 035-06
5 PFEIFFER- Reabilitarea ţevilor sub presiune şi a reţelelor de canalizare6 wwwsteinde- Reabilitarea conductelor de canalizare
1
Curs 2-3 Diagnosticarea conductelor din sistemele de canalizare
1 Introducere
Prin diagnosticare se urmatildereşte stabilirea statilderii tehnice la un moment dat a conductelor ce
intratilde icircn componenţa sistemelor de canalizare efectuatatilde cu scopul de a stabili ordinea de
curatildetare repararereabilitare a diverselor tronsoane ale sistemului Diagnosticarea se poate
face icircnainte de introducerea icircn reparaţie accidentalatilde sau planificatatilde a conductei icircn timpul
operaţiei de reparare şi la terminarea reparaţiei
In funcţie de diametrul nominal al conductei avem
- diagnosticare vizualatilde realizatatilde de regulatilde cu oglindatilde pentru ghidarea luminii
solare icircn conducta ce trebuie inspectatatilde cu diametre nominale maxime de 300 mm persoana
aflatatilde icircn catildeminul de vizitare trebuie satilde poarte echipament de protecţie
- diagnosticare imagisticatilde realizatatilde cu camere video amplasate pe roboţi şi
transmiterea imaginilor la postul de control pentru vizualizare icircnregistrare analizatilde figura
1AB
A B
Figura 1Diagnosticare imagisticatilde cu camera video A- manevrare manualatilde B- cu roboţi
Instalaţia se compune din monitor video dispozitiv de icircnregistrare video calculator sursatilde de
energie electricatilde robot pe role sau pe şenile Ghidarea robotului se face din autovehiculul tip
utilitar fig2D
2
A
B
C
D
Fig 2 Tipuri de roboţi şi autovehicul tip utilitar ABC- roboţi pe roţi şenile D- autovehicul
tip utilitar dotat pentru inspecţii
Localizarea zonei defecte se realizeazatilde icircn raport cu un reper fix- catildemin de vizitare-
matildesuracircndu-se lungimea cablului desfatildeşurat icircntre camera video şi catildeminul de vizitare
In acelaşi timp se poate determina panta pentru conducta de canalizare datoritatilde existenţei
unor traductori de icircnclinare pe robot Sistemul actual de diagnosticare este un sistem modular
deoarece se pot alcatildetui diferite configuraţii icircn funcţie de cerinţele clienţilor In prezent roboţii
de inspecţie video icircnglobeaza calitatea digitalatilde video laserul sonarul detecţie gaze
poziţionare GPS Rezultatul final al unei inspecţii video se transmite beneficiarului sub formatilde
3
de raport de inspecţie cu text şi fotografii dupatilde ROMANIAN STANDARD bazatilde de date
suport video Se precizeazatilde indicatorul numatilder de defecte km conductatilde exemplu-
conductatilde PVC 17 defecte km conductatilde beton 29 defecte km Roboţii pot fi configuraţi
pentru urmatildetoarele diametre ale conductelor
- diametre mici 30 - 250 mm
- diametre medii 250 ndash 600 mm
- diametre mari 600 - 3000 mm
Raportul final conţinedata şi ora inspecţiei denumirea locaţiei starea generalatilde a conductei
lungimea tronsoanelor inspectate poziţionarea şi localizarea defectelor icircnclinaţia şi panta
conductelor icircmbinatilderi defecte alte defecte Pentru diametre de 150 ndash 2000 mm se utilizeazatilde
roboţi CCTV cu tracţiune 4 x 4 prevatildezut cu senzori de icircnclinare lumini auxiliare leduri
cameratilde video presurizatatilde roţatie cap video la 360o icircnclinometru la 125 - 0 ndash 125
traductor de temperaturatilde 0 ndash 1000 C traductor laser Soft inspecţie Win Can 8
2 Factorii care conduc la scatildederea etanşeitatildeţii conductelor de canalizare
Etanşeitatea conductelor de canalizare reprezintatilde elementul cheie de bunatilde funcţionare un timp
icircndelungat O etanşare necorespunzatildetoare la conducta de canalizare permite infiltrarea apei
din mediul ambiant şi exfiltrarea icircn exterior a apei uzate Factorii care duc la scatildederea
etanşeitatildeţii conductelor sunt prezentaţi icircn continuare
- Factori fizici care provoacatilde deteriorarea conductei prin uzare şi eroziune
Particulele desprinde din peretele conductei la care se adaugatilde alte particule
solide vehiculate cu apa uzatatilde impreunatilde cu gratildesimile din apatilde provoacatilde
depuneri care micşoreazatilde diametrul interior al conductei Conductele pot fi
rupte sau fisurate datoritatilde greutatildeţii unor vehicule grele care traverseazatilde
conducta alunecatilderi de teren cutremure
- Factori chimici care distrug peretele conductei prin coroziune icircn urma unor
reacţii chimice Dioxidul de carbon este factorul principal care provoacatilde
procesul de corodare la conductele de oţel Conductele de beton se degradeazatilde
datoritatilde agresiunii satilderurilor de clor sulf NaCl2 CaCl2
- Factorii biologici ca bacterii ciuperci copaci care penetreazatilde icircn timp cu
ratildedatildecinile peretele conductei de canalizare
- Factori antropici ca deversarea de catildetre anumite persoane icircn sistemul de
canalizare de substanţe chimice gunoi menajer ulei mineral şi vegetal
motorinatilde unsoare consistentatilde care provoacatilde degradarea peretelui conductei
3 Clasificarea sistemelor de diagnosticare
4
In tabelul 1 se prezintatilde cele mai utilizate sisteme de diagnosticare a statilderii conductelor
Tabelul 1
Dupatilde felul imaginilor captate avem imagini alb-negru sau color Dupatilde modul de deplasare a
camerei video avem camere video deplasate manual camere video deplasate cu roboţi pe roţi
camere video deplasate cu roboţi pe şenile Fig3
5
Fig 3 Inspecţie cu robot pe roţi
1
2 3 4 5
Fig 4 Inspecţia cu robot pe şenile 1-autoutilitaratilde 2- conductatilde 3 ndashcatildemin 4 ndashrobot 5-
depunere
4 Tipuri de defecţiuni depistate icircn conductele de canalizare
Principalele defecţiuni ce apar la conductele de canalizare sunt prezentate icircn
continuare Aceste defecţiuni sunt diferite ca numatilder icircn funcţie de materialul conductei
41 Depozite de sedimente şi depuneri grele natildemol depuneri calcaroase gratildesimi rezultate
icircn urma spatildelatilderii stradale icircn care existatilde circa 30-35 nisip şi pietriş precum şi a
impuritatildeţilor şi substanţelor aflate icircn apa uzatatilde
42 Fisuri spatilderturi şi surpatilderi ale peretelui conductei Cele mai multe sunt la conductele
din beton urmate de conductele din PVC GRP si azbociment Fisurile pot fi pe creasta
conductei icircn partea laterala pe toate direcţiile Se icircntacirclnesc conducte sparte şi rupte icircn zona
de mufare Figura 5
6
A B
C
D
Fig 5Defecte A- fisuratilde B- gauratilde C- fisuri D- scurgeri latildengatilde racord
43 Deformatilderi de secţiune respectiv ovalizatilderi- apar icircn special la conductele din PVC cu DN
250 ndash 400 mm mai puţin la cele de beton
44 Imbinatilderi realizate incorect apar mai des la conducte din PVC mai puţine la conductele
din beton exemplu - 6 cazuri la conducte PVC cu DN 250- 600 mm 1 caz la conducte din
beton DN 300 ndash 500 mm
45 Deplasatilderi ale conductei generate de tasarea solului tasare datoratatilde insuficienţei
compactatilderii iniţiale nerespectarea condiţiilor de pozare privind patul de pozare Fenomenul
apare la conductele din beton mai puţin la cele din PVC cu DN 200 ndash 1000 mm
46 Racorduri laterale incorect executate cu ocazia racordatilderii de noi utilizatori şi la
realizarea de catildemine de racort cu aria mai mare de 012 m2
7
47 Patildetrunderi ale ratildedatildecinilor de copaci icircn conducte se face lent icircn timp şi se ajunge
dupatilde ani de zile la spargerea tubului din beton Evitarea se realizeazatilde prin patildestrarea distanţei
normate a traseului conductei faţatilde de copaci
48 Apatilde stagnantatilde pe conducte apare din douatilde motive primul cacircnd s-a executat lucrarea
iniţialatilde cu contrapantatilde la execuţie şi montaj iar a l doilea apariţia de praguri de aluviuni Apar
multe la conducte PVC exemplu 10 evenimente la conducta de PVC cu DN 250-600 mm 1
eveniment la conducta din beton cu DN 300-600 mm Procentul de ocupare a secţiunii
transversale cu apatilde stagnantatilde este de 5-10 icircn unele cazuri se ajunge la 50
49 Alte defecţiuni Se icircntacirclnesc tot felul de gunoaie şi PET-uri icircn conducte şi catildemine
catildemine fatilderatilde scatilderi capace sudate lemne la gura tubului radier catildemin incorect executat
5 Spatildelarea şi curatildeţarea conductelor
Cu ocazia inspecţiei conductelor ar trebui satilde se spele şi cureţe conductele icircnainte de a
introduce robotul icircn conductatilde pentru a nu influenţa deplasarea acestuia Spatildelarea se face cu
scopul de a elimina eventuale obstacole (depuneri icircntatilderite ratildedatildecini pietre noroi etc) care ar
icircmpiedica robotul satilde se deplaseze prin conductatilde Inainte de inspecţia video se utilizeazatilde
capete speciale de de curatildeţare acţinate hidraulic cu presiuni ale apei de 60 ndash 80 bari jeturile
de apatilde sunt dirijate icircn spate şi spalatilde conducta La presiuni mai mari de 80 bari se activeazatilde şi
circuitul duzei din faţatilde Curatildeţarea conductelor se poate realiza cu urmatildetoarele procedee
- curatildeţare prin introducerea unui amestec de aer ndash apatilde sub presiune cu viteza de 25
ms se eliminatilde oxizii de Fe mangan precum şi noroi nisip sedimente
- sistem Compri Tube Clean care utilizeazatilde un proiectil din poliuretan propulsat icircn
conducte cu diametrul mai mic de 150 mm de un jet de aer comprimat cu viteza de
15 ms
- metoda CAPSULA POLY- PING de curatildeţirea conductelor cu DN = 10- 2000 mm
cu ajutorul unei capsule cu diametrul mai mare cu 5 decacirct diametrul interior al
conductei capsula se deplaseazatilde prin conductatilde datoritatilde presiunii de 05 ndash 6 bari
- periaj mecanic şi sablare cu apatilde
- spatildelare cu jet de apatilde- de icircnaltatilde presiunecu debit de 300 lminut presiune ˂ 240
bari - spatildelare la presiune foarte icircnaltatilde debit apatilde 90 lminut presiune apatilde˂ 1200
bari - spatildelare cu solvent pentru icircndepatildertarea depunerilor de piatratilde
- tehnologia HI-JET care asiguratilde curatildeţarea conductelor şi uscarea
8
- metode combinate maşini de curatildeţat cu jet de apatilde freze lanţuri capete rotative
tatildeietoare
- dispozitiv mecanic amfibiu tip Molch format din douatilde capete unul prevatildezut cu
ghiare de oţel unul cu patilderţi flexibile din cauciuc pentru finisare
In fig 6 se prezintatilde cacircteva tipuri de (duze) capete de spatildelare icircn fig7 curatildeţarea mecanicatilde iar
icircn fig8 curatildeţarea cu capsule flexibile In funcţie de diametrul nominal al conductei şi de tipul
de depuneri se alege capul de curatildeţare Acesta nu trebuie satilde provoace degradarea conductei
supuse operaţiei de curatildeţare
AB
C
Fig6Tipuri de capete de spatildelare-curatildeţareAB ndashcapete curatildeţare standard cu jetunghiular DN 40-150 mm C-D- tatildeietor deratildedatildecini pentru DN=100-250 mm
D
9
1 2 3 4 5 6
Fig7 Curatildeţare mecanicatilde1-conductatilde cu depuneri 2- dispozitiv mecanic de curatildeţare 3 ndashcablu
4 ndashgroapatilde de poziţie 5 ndashconductatilde curatatilde 6-mototroliu de diferite puteri
Fig8 Curatildeţarea cu capsule flexibile
Pentru desfundarea ţevilor de canalizare cu diametre cuprinse icircntre 13 ndash 250 mm se folosesc
foreze pentru desfundat ţevi de canalizare echipate cu o gamatilde de accesorii - -
- capete drepte ovale conice pentru curatildeţiri uşoare
- capete cu lanţ pentru curatildeţare conducte din oţel fontatilde
10
- capete romboidale pentru curatildeţare depuneri de piatratilde
- cuţite tocatildetoare pentru conducte cu diametre mari
- freze cu 4 şi 6 lame pentru stratildepungerea conductelor foarte obturate
- cacircrlige recuperatoare pentru extragere material textil hacircrtie etc
Arcul curatildeţitor pe care sunt montate accesoriile ajunge la o lungime de maxim 60 m
In anexa 1 se prezintatilde un dispozitiv de curatildeţare mecanic cu ghiare iar icircn anexa 2 conductele
curatildeţate
1 2 3
Anexa 1 ndash Dispozitiv de curatildetare cu ghiare(3 racircnduri concentrice de ghiare) 1-ghiare 2corp
3cacircrlig [10]
11
Aenxa 2 Conducte curatildeţate pregatildetite pentru reabilitare [10]
Bibliografie
1Badea G ndashInstalaţii sanitare Editura Risoprint Cluj-Napoca 2008
2Aştilean I- Contribuţii teoretice şi experimetale la reabilitarea şi modernizarea sistemelelor
de alimentare cu apatilde a localitatildeţilor urbane Tezatilde de doctorat UTC-N 2010
3Chira TV- Diagnosticarea statilderii tehnice a sistemelor de canalizare Tezatilde de doctorat
UTC-N 2012
4 httpinspecţievideorotemplate-ahtml
5 wwwtechnicmad-sonro
6 httptegadoropagesDUZE-CURATARE-CANALhtml
7wwwRohter-grpro
8wwwleaderroroforeze-pentru-desfundat-tevi-de-scurgerehtml
9 wwwcasteconceptro
10wwwludwiggpfeiffercom-Reabilitarea ţevilor sub presiune şi a reţelelor de canalizare
11SREN 135082011 ndash Starea reţelelor de canalizare din exteriorul clatildedirilorPartea 2
Sisteme de codificare a inspecţiei vizuale
12SRISO 24511 ndash Activitatildeţi referitoare la servicii de apatilde potabilatilde şi canalizare Indrumatildetor
pentru managementul serviciilor publice de canalizare
12
1
Note de curs 4-5Diagnosticarea conductelor din sistemele de transport şi de distribuţie aapei
1GeneralitatildeţiElementele constitutive ale conductelor din sistemele de distribuţie a apei sunt supuse
permanent uzurii fizice degradatilderii morale uneori restricţiilor legislative Dacatilde uzurile fizice
pot fi diminuate icircn timp printr-o icircntreţinere adecvatatilde periodicatilde şi o exploatare corectatilde
degradarea moralatilde a conductelor nu poate fi evitatatilde deoarece apar noi şi noi soluţii
constructive icircntr-un timp relativ scurt In ultimul secol au fost utilizate multe tipuri de
materiale la construcţia conductelor fiecare soluţie fiind la data apariţiei o noutate icircn
domeniu Analizacircndu-se comportarea icircn timp a conductelor s-a constatat catilde defectele din
sistemele de distribuţie a apei pot fi icircmpatilderţite icircn şase grupe
- -defecte datorate utilizatilderii la proiectarea execuţia şi repararea conductelor a
unor materiale şi tehnologii necorespunzatildetoare
- -defecte datorate coroziunii
- -depuneri icircn conducte
- -deterioratilderi ale conductelor prin fisurarea şi ruperea materialului din care
este confecţionatatilde conducta
- -defecte ale racordurilor şi icircmbinatilderilor
- -deterioratilderi prin exploatare necorespunzatildetoare
2 Analiza defectelor apatilderute la conductele de distribuţie a apei
In procesul de diagnosticare a conductelor se pleacatilde de la defectul constatat
definacircndu-se un numatilder de cauze care se eliminatilde metodic ajungacircndu-se la cauza primaratilde
Analiza superficialatilde de stabilire a cauzelor care a provocat defectul conduce la repetarea
defecţiunii sau accentuarea unor defecte aflate icircn stare incipientatilde
21Defecte datorate utilizatilderii de materiale şi tehnologii necorespunzatildetoare apar datoritatilde
alegerii materialului conductei a materialelor de etanşare şi protecţie anticorozivatilde
necorespunzatoare
Se manifestatilde icircn timp atacirct la conductele din fontatilde oţel cacirct şi la cele din PVC PE depozitate
necorespunzatildetor
22Defectele datorate coroziunii apar atacirct la suprafaţa interioaratilde a conductei datoritatilde
contactului cu apa cacirct şi la suprafaţa exterioaratilde datoritatilde umiditatildeţii şi agresivitatildeţii solului icircn
care este amplasatatilde conducta Chiar dacatilde conductele sunt protejate iniţial icircmpotriva coroziunii
prin vopsire zincare catildeptuşire cu materiale plastice beton ratildeşini fenomenul de corodare a
conductei apare icircn timp O atenţie deosebitatilde trebuie acordatatilde protejatilderii conductei icircmpotriva
2
coroziunii electrochimice produsatilde de curenţii vagabonzi mai ales icircn apropierea catildeii ferate sau
a catildeilor de rulare a tramvaielor Protecţia se realizeazatilde prin utilizarea sistemului anticoroziv
catodic (prin care conducta este legatatilde la polul negativ) a unei surse de curentrsquo fie cu anozi de
sacrificiu cu un potenţial mai electronegativ decacirct metalul conductei
23 Depuneri icircn conducte
Depunerile din conducte sunt cauzate de materiile icircn suspensie existente icircn apatilde şi de
satilderurile de calciu şi magneziu fig1 In timp aceste depuneri micşoreazatilde diametrul conductei
matilderesc coeficientul de rugozitate de la 003 la conducte de oţel noi la 005-02 la conducte din
oţel cu depuneri mici respectiv la valori mai mari de 2 la depuneri mari ( strat gros) [2]
Datoritatilde acestor factori scade debitul de apa transportat prin conducte sau trebuie matilderitatilde
presiunea pentru a menţine debitul Se matildereşte astfel consumul de energie electricatilde cu
repercursiuni asupra costului unui m3 de apatilde livratatilde la beneficiari Dacatilde presiunea creşte peste
presiunea de 6 bari care este presiunea maximatilde admisibilatilde icircn sistemele de distribuţie a apei se
pot produce avarii prin fisurarea sau spargerea conductei
Fig 1 Depuneri icircn conductatilde
Biofilmele sunt alte tipuri de depuneri cu grosimea de 01 mm la cacircţiva mm care pot satilde
aparatilde icircn conducte şi care pot cauza corodarea conductelor şi influenţa proprietatildeţile hidraulice
ale conductei [1]
24 Deterioratilderi ale conductelor prin fisurarea şi ruperea materialului din care este
confecţionatatilde conducta
Cauzele care provoacatilde fisurarea şi ruperea conductei sunt
3
- -greşeli de proiectare şi de execuţie
- -modificarea adacircncimii de pozare
-apariţia unor sarcini suplimentare statice şi dinamice care nu au fost luate
icircn calcul la proiectare ca şocuri vibraţii modificatilderi ale traficului urban creşterea
greutatildeţii pe osie a autocamioanelor modificarea permanentatilde a nivelului pacircnzei freatice
cauzatatilde de precipitaţii abundente sau secetatilde prelungitatilde precum şi deterioratilderile prin
icircngheţ icircn anotimpul iarnatilde
25 Defecte ale racordurilor şi icircmbinatilderilor
Aceste tipuri de defecte pot satilde aparatilde la toate tipurile de conducte la care icircmbinatilderile au
fost realizate necorespunzatildetor
26 Deterioratilderi prin exploatare necorespunzatildetoare
Deschiderea sau icircnchiderea bruscatilde a unor vane poate provoca lovitura de berbec care
deterioreazatilde conducta datoritatilde apariţiei suprapresiunilor
3 Identificarea fisurilor şi rupturilor la conductele de distribuţie a apei
Pierderile maxime admise de apatilde icircntr-un sistem de distribuţie a apei sunt de 20 [3]
Pierderi de apatilde prin deschideri Tabelul 1
Diametru
deschidere
presiune
Litriminut Litrioratilde m3zi m3lunatilde m3an
2 mm 6 bari 500 30000 720 21600 259200
4 mm 6 bari 1840 110400 2650 79488 953856
6 mm 6 bari 4000 240000 5760 172800 2073600
8 mm 6 bari 7020 421200 10200 303264 3639168
2mm 3 bari 320 19200 461 13824 165888
4 mm 3 bari 1200 72000 1728 51840 622080
In tabelul 1 se prezintatilde pierderile de apatilde la presiunea de 6 bari respectiv 3 bari [5] Din acest
motiv fisurile şi rupturile conductelor trebuie detectate permanent deoarece prin acestea se
4
pierde apa Metoda modernatilde de detectare a fisurilor este localizarea prin compararea
zgomotelor cu corelatori LNC ( Leak Noise Correlator) fig2
Fig 2 Principiul de funcţionare a corelatorului LNC
Corelatorii LCC utilizeazatilde doi senzori care detecteazatilde zgomotul (vibraţii sonore) produs de
apa care curge prin fisuratilde Distanţa pacircnatilde la cei doi senzori fiind diferitatilde şi intensitatea sonoratilde
receptatatilde de cei doi senzori este diferitatilde Distanţa de la fisuratilde pacircnatilde la transmiţatildetorul cel mai
apropiat se determinatilde cu relatia
L = ( D ndash tv ) 2 (1)
Unde D- lungimea conductei icircntre cele cele douatilde transmiţatildetoare icircn m
L- distanţa de la fisuratilde pacircnatilde la tranmiţatildetorul cel mai apropiat icircn m
v- viteza de propagare a sunetului prin conductatilde icircn mms
5
Fig 3 Detectarea pierderilor de apatilde prin monitorizare acustica cu senzori Wireless
Timpul se determinatilde cu expresia
t = N v (2)
N = D ndash 2L (3)
Altatilde metodatilde pentru detectarea pierderilor de apatildendash sistem de monitorizare Wireless
Leakmaster - fig3 se bazeazatilde tot pe vibraţiile acustice provocate de jetul de apatilde care iese
din conductatilde şi produce icircn corpul conductei vibraţii acustice Nivelele de zgomot detectate de
senzori sunt salvate şi transmise prin radio la unitatea mobilatilde centralatilde De regulatilde se matildesoaratilde
zgomotul icircn timpul perioadei de consum redus de apatilde icircntre orele 2- 4 am Zgomotul poate fi
depistat şi la vane contoare de apatilde hidranţi alte armatildeturi
Urmatilderirea şi calibrarea acusticatilde TestrodGeofon utilizeazatilde douatilde unitatildeţi una de localizare
Testrod alta de calibrare Geofon care lucreazatilde icircn combinaţie cu un generator de puls PWG
Se ascultatilde vanele şi apometrele iar icircn locul unde existatilde scurgere presiunea exercitatatilde produce
un zgomot care poate fi detectat de la suprafaţatilde cu echipamentul amintit fig4
6
1 2 3
Fig4 Determinarea pierderilor de apatilde cu aparatul TestrodGeofon 1 ndashtijatilde robinet 2-
spatilderturatilde 3-hidrant
Detectorul de gaz Gas Check-H2 determinatilde pierderile de hidrogen din conducta umplutatilde cu
gaz la o anumitatilde presiune Durata de matildesurare depinde de dimensiunea fisurii tipul de sol
structura de suprafaţatildefig5
Fig 5 Detector de gaze
4 Diagnosticarea imagisticatilde a statilderii tehnice a conductelor
7
Stabilirea statilderii tehnice a conductelor unui sistem de distribuţie a apei se realizeazatilde icircn prezent
prin diagnosticare imagisticatilde Informaţiile obţinute vor fi utilizate la fundamentarea deciziilor
de reabilitarereparare şi retehnologizare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeaza icircnainte de
icircnceperea unui proces de repararereabilitare cu tehnologii NO DIG adicatilde fatilderatilde satildepatildeturatilde
continuatilde pe icircntreaga perioadatilde de reabilitare şi se terminatilde odatatilde cu finalizarea lucratilderilor de
reabilitare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeazatilde icircn douatilde etape realizarea pe teren a
inspecţiei tehnice a conductelor şi procesarea imaginilor realizate finalizatatilde prin icircntocmirea
raportului de inspecţie Realizarea pe teren a inspecţiei tehnice se face cu ajutorul roboţilor
pentru inspecţie imagisticatilde deplasabili pe roţi sau şenile Inainte de realizarea inspecţiei icircn
conductatilde se realizeazatilde urmatildetoarele operaţii conducta se izoleazatilde de restul instalaţiei se
goleşte de apatilde se curatildeţatilde se demonteazatilde vanele de separaţie şi se introduce robotul icircn
conductatilde Roboţii sunt echipaţi cu camere video laser pentru determinarea ovalitatildeţii
conductei sonar pentru determinarea grosimii stratului de coroziune a fisurilor şi a
icircmbinatilderilor defecte camere telescopice mobile pentru inspecţia tehnicatilde a racordurilor surse
de luminatilde suplimentaratilde radiolocatoare pentru determinarea traseului conductei fig6
Rapoartele de inspecţie cuprind date referitoare la tipul conductei inspectate adacircncimea de
pozare a conductei numatilderul de defecte poziţia şi starea racordurilor tipul defectelor
localizarea acestora schiţa tronsonului inspectat cu localizarea defectelor
Fig 6 Robot dotat şi cu laser pentru stabilirea gradului de ovalizare conducte
Fig7 Diagnosticare conductatilde de apatilde ndashdepuneri
Bibliografie
8
1 Bolboacatilde AM- Contribuţii teoretice şi experimentale la reabilitarea şi modernizarea
conductelor din sistemele de distribuţie a apei icircn localitatildeţi Tezatilde de doctorat UTC-N Cluj-
Napoca 2012
2 wwwtermoutclujrotermoluc
3 SR 13431-2006
4 STAS 73471-74
5wwwdetcondro
6wwwdetectaquaro
7httpcasteconceptro
1
Note de curs 6 Diagnosticarea conductelor din sistemele de transport şidistribuţie a gazelor combustibile
1 IntroducereGazele combustibile- gaze naturale şi gaze petroliere lichefiate- sunt utilizate pentru
- nevoi menajere la maşini de gatildetit şi preparare apatilde caldatilde- instalaţii de ardere pentru obţinerea energiei termice necesare icircncatildelzirii- icircn procese tehnologice
Reţelele pentru transportul şi distribuţia gazelor naturale combustibile se impart icircn- retele exterioare de distribuţie- reţele interioare de utilizare
Presiunile icircn reţeaua de gaze naturale combustibile sunt diferite pe tronsoanele instalaţiei- -icircnaltatilde presiune ˃ 6 bari- -medie presiune 2 ndash 6 bari- -presiune redusatilde 02 ndash 2 bari
-presiune intermediaratilde 005 ndash 02 bari-presiune joasatilde lt 005 bari
Valorile presiunilor au fost stabilite dupatilde urmatildetoarele criterii-presiunea de utilizare a arzatildetoarelor şi altor aparate care lucreazatilde cu gaze-siguranţa icircn exploatare a sistemului de alimentare cu gaze-caracteristicile funcţionale ale regulatoarelor de presiune debitmetre aparate de
reglaj şi automatizareSistemul de conducte de icircnaltatilde presiune pentru gazele din import sau cele din producţieproprie are presiunea de lucru pgt40 bari Sistemul regional de transport are presiunea de 6 ndash40 bari iar sistemul local de transport are presiunea mai micatilde de 6 bari Conductele suntmetalice confecţionate din oţel icircmbinate prin suduratilde electricatilde urmatatilde de verificareacordonului de suduratilde prin metode nedistructiveReteaua exterioaratilde de distribuţie este confecţionatatilde din tevi de oţel imbinate prin suduratilde cufitinguri (cot teu cruce etc) sau din polietilena de icircnaltatilde densitate icircmbinatatilde prin suduratilde
2 Defecţiuni ale conductelor
Prin defect al conductelor din sistemul de transport şi distribuţie al gazelor combustibile seicircnţelege orice eveniment icircn sistem care provoacatilde pierderi de gaze de la simple emanaţii lamodificatilderi ale regimului de presiune care necesitatilde pentru rezolvare reparare materiale forţatildede muncatilde utilaje consum de timpDefecţiunile apar icircn interiorul conductelor metalice lasuprafaţa peretelui sau la exteriorul conductelor Avacircnd icircn vedere gradul de periculozitate alsistemului de conducte defecţiunile posibile se impart icircn trei clase de defecte
- defecte generate de factori dependenţi de timp defecte produse de coroziuneaexterioaratilde ( electrochimicatilde chimicatilde coroziunea solului coroziunea microbiologicatildecoroziunea datoratatilde solicitatilderilor mecanice coroziunea prin eroziune coroziunea piting)defecte provocate de coroziunea interioaratilde defecte produse de coroziunea fisurantatilde subtensiune
- defecte generate de factori stabili defecte de fabricaţie ale icircmbinatilderilor sudate defecte de construcţie ( fisuri şi ruperi ale cordoanelor de suduratilde bucle sau curbe ale ţevilorsudate) defecte ale elementelor filetate ale conductelor defecte ale elementelor de tip specialale conductelor ( defecte ale icircmbinatilderilor cu flanşe defecte de funcţionare incorectatilde arobineţilorvane catildederi ale sistemului de etanşare sau corpurilor echipamentelor )
2
- defecte generate de factori independenţi de timp defecte produse de intervenţiede terţatilde parte (voite sau nevoite) care produc defecte imediate sau icircntacircrziate deterioratilderi prinacţiuni ilicite defecte produse de operarea incorectatilde defecte produse prin solicitatilderi climaticesau de teren ( defecte datorate temperaturilor scatildezute tratildeznete ploi inundaţii alunecatilderi deteren cutremure)
Coroziunea are ponderea cea mai mare raportat la numatilderul de defecţiuni care seregatildesesc icircn lunile cu temperaturi scatildezute şi umiditate mare Se depisteazatilde la distanţe mici decordonul de suduratilde şi se datoreazatilde sudurii necorespunzatildetoare izolaţiei exterioarenecorespunzatildetoare şi solului Fenomenul de coroziune duce la micşorarea grosimii pereteluiconductei şi icircn final la perforarea lui figura 1
Fig1 Coroziune exterioaratilde pe conductatilde de gaz [3]
Dacatilde coroziunea şi fisurile nu sunt depistate şi nu sunt reparate icircn stadiul primar de degradareaceste vor creşte pacircnatilde la degradarea finalatilde catastrofalatilde catildend se pierde gazul din conductatilde şi sepot produce evenimente grave In prezent existatilde implementat icircn sistemul naţional ndashTransgaz-sistemul preventiv si corectiv de mentenanţatilde care introduce un sistem lucratilderi dementenanţatilde planificate anual ndashrevizii tehnice RT- durabilitate economicatilde de mentenanţatildenivel acceptabil al riscului de producere al defectelor accidentale şi cheltuieli minimeplanificate din timp Pentru protecţia catodicatilde a conductelor (sistem activ) se utilizeazatilde douatildesisteme - sistemul cu anozi galvanici ataşaţi conductei
- sistemul cu staţie de injecţie de curent electric icircn conductatildeProtecţia anticorozivatilde exterioaratilde ndashsistem pasiv- ( uşoaratilde normalatilde icircntatilderitatilde foarte icircntatilderitatilde) serealizeazatilde icircn exterior cu mai multe straturi
- stat aderent cu grund vopsea pe bazatilde de bitum şi benzinatilde- strat izolare cu amestec pe bazatilde de bitum
3
- strat armare cu benzi din pacircslatilde sau fibratilde de sticlatilde- icircnveliş exterior din benzi bitum - cauciuc materiale plastice fibre de sticlatilde
Protecţia anticorozivatilde icircn interiorul conductei se realizeazatilde prin grunduire cu bitum
3 Diagnosticarea conductelor din sistemul de transportDiagnosticarea conductelor ce trebuie reabilitatereparate este un proces complex
realizat icircn prezent cu metode moderne Reabilitatea conductei este icircn cele mai multe cazuri osoluţie mai economicatilde decatildet o investiţie nouatilde Deciziile trebuie luate dupatilde o analizatildeeconomicatilde dupatilde durata efectivatilde de exploatare şi istoricul defectelor de pe conductatildeDiagnosticarea conductelor pentru a se stabili starea tehnicatilde vine icircn sprijunul luatilderii uneidecizii corecte Determinarea statilderii tehnice se poate realiza cu urmatildetoarele metode
- investigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei conductei metalice icircngropate aplicabilatildela conducte metalice icircngropate protejate catodic dar care prezintatilde defecte deizolare icircn vederea controlului ultrasonic al integritatildeţii materialului tubular
- investigare din interior cu ajutorul sistemelor inteligente de diagnosticare ndash PIG(cu metode magnetice şi ultrasonice) a conductei icircn funcţiune pentru defecteinterioare şi exterioare ale conductei
- tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziuneInvestigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei se face cu trei procedee- metoda Pearson (gradient de curent alternativ)-metoda potenţialelor la intervale mici CIPS-metoda gradientului de curent continuu DCUGInvestigarea din interior cu sisteme inteligente PIG detecteazatilde coroziuni interioare
coroziuni exterioare defecte ale cordoanelor de suduratilde fisuri ale materialului conducteiTehnologia aplicatatilde cuprinde urmatildetoarele operaţii
- pozarea pe traseul conductei a indicatoarelor de trecere PIG a sistemului de urmatilderirea deplasatilderii PIG-ului
- operaţii pregatildetitoare pentru inspecţie identificarea obstacolelor realizarea unuiprogram de curatildeţire adecvat inspectarea gatilderilor de lansare-primire a instalaţiei godevilare
- curatildeţirea conductelor cu PIG de curatildeţire (godevil) magnetic cu perii racloaremagnetic cu perii pe circumferinţatilde cu discuri de raclare cu discuri de ratildezuire PIG dinpolietilenatilde
- probatilde de trecere cu PIG fals echipat cu discuri de calibrare- inspecţia inteligentatilde propriu zisatilde cu PIG inteligent dotat cu senzori de relevare a
defectelor interne şi externe + detectare presiune temperaturatilde unghi de redare vitezatilde derulare
PIG-ul inteligent trebuie satilde icircnregistreze datele suficiente culese pe canale separate satildedispunatilde de capacitate mare de stocare a datelor satilde aibe un numatilder mare de senzoriminiaturizaţi pentru a acoperii 100 din circumferinţa conductei PIG-ul este transportat princonducta de gaz icircn acelaşi timp cu debitul de gaze necesare consumatorului cu o anumitatildevitezatilde PIG-ul se lanseazatilde din gara de lansare - primire PIG anexa 1 In figurile 2 şi 3 seprezitatilde douatilde tipuri de PIG-uri figura 4 prezintatilde principiul de matildesurare ultrasonicatilde In fig5 67 se prezitatilde tipuri de PIG-uri Gara de lansare primire PIG-uri asiguratilde lansarea PIG-urilor icircnconducte cu DN 200 ndash 1100 mm la presiuni nominale de 25 ndash 100 bari şi temperaturi de -300
-+ 500 Tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziune este o metodatilde nedistructivatilde de
diagnosticare a defectelor conductelor ce nu pot fi diagnosticate cu PIG-uri inteligenteMetoda constatilde icircn efectuarea matildesuratildetorilor deasupra terenului pe traseul conductei icircn vedereadeterminatilderii anomaliilor apatilderute icircn grosimea pereţilor cum ar fi coroziunea Tehnologia deoperare cuprinde
4
- aplicarea unui curent electric cu componente armonice cu frecvenţe diferite icircntredouatilde puncte ale conductei la distanţa de 1000 m unul de altul
- se deplaseazatilde placa cu senzori ( 6 senzori icircn linie x 4 coloane) fig8 din metru icircnmetru pe traseul conductei matildesuracircndu-se cacircmpul magnetic icircn lungul conductei- procesarea datelor obţinute icircn laborator icircn vederea determinatilderii deviaţiei cacircmpului
magnetic dependent de frecvenţatilde icircn direcţie verticalatilde şi orizontalatilde- prezenţa unei deviaţii indicatilde regiunea care prezintatilde defect de regulatilde cauzat de
coroziune-
Fig2 Componenţa PIG cu senzori ultrasonici
Fig3 PIG cu senzori magnetici
Metoda NO PIG se poate utiliza la diametre ale conductelor de 3 ndash 10 ţoli la o grosime aperetelui de maxim 10 mm si o adacircncime a conductei de 2 metri Lungimea de inspecţie aconductei este de 1000 m Productivitatea zilnicatilde este de 750 m Alte caracteristici tehnice
- specificaţie defect ˃ 96- lungimea minimatilde 50 mm- latildeţimea minimatilde 50 mm
5
- detectare defect ˃ 20 pierdere metal rezoluţie adacircncime ˂ 20 mm- adacircncime coroziune minim 50 din grosimea peretelui
Fig6 PIG introdus icircn conductatilde 1- conductatilde 2 ndashPIG
1 2 3 4 5
1
Fig4 Principul de matildesurare ultrasonic 1-peretele Fig 5 PIG de curatildeţire 1- periiţevii2- impuls incident 3- defect interior 4- impulsreflectat 5- defect exterior
1 2
-
6
Fig7 Tipuri de PIG
1 2 3
Fig8Instalaţie de diagnosticare NO PIG 1- placa cu senzori 2 ndash cablu 3- calculator
4 Diagnosticarea conductelor din sistemul de distribuţieConductele de transport şi distribuţie sunt izolate exterior ( protecţie pasivatilde) cu ţesatildeturatilde devatatilde de sticlatilde şi bitum protejate catodic ( protecţie activatilde) Ingropate dacatilde este cazul la minim08 m adacircncime sau montate suprateran Diagnosticarea statilderii tehnice a conductelor se facecu urmatildetoarele procedee
- examinarea vizualatilde cu ochiul liber folosind lupa dacatilde este cazul-examinare imagisticatilde icircn interiorul conductei cu camere video- examinare cu ultrasunete cu impuls reflectat- examinare cu ajutorul curenţilor turbionari- examinare cu radiatii penetrante ( Xγ )- examinare prin termografie
Conductele pot avea defectele coroziune eroziune obosealatilde Forma acestor defecte poate fi
ovalatilde neregulatatilde spiralatatilde Din punct de vedere al originii şi localizare avem defecte de
suprafaţatilde icircn apropierea suprafeţei şi defecte interne Defectele pot fi individuale sau grupate
Alegerea procedeului de diagnosticare se face dupatilde tipul defectului accesibilitatea conductei
nivel de sensibilitate dorit echipament de examinare disponibil costul procedeului Chiar
dacatilde conductele sunt corodate şi pierderea de material din peretele conductei este mai mic de
7
80 din grosimea peretelui dar nu au scurgeri de gaze ele nu se scot din funcţiune dar se
poate micşora presiunea din conductatilde Urmeazatilde a se repara ca defect local efectuicircndu-se
reparaţia localatilde a conductei pe o anumitatilde lungime
Verificarea tehnicatilde a conductelor şi branşamentelor se executatilde la intervale de 6luni-
12 luni icircn funcţie de numatilderul de defecte constatate kman precedent şi alţi parametri tabelul
1 Tabelul 1
Termene maximale pentru efectuarea verificatilderilor tehniceTipul conductei Conducte din oţel Conducte din PE
subterane supraterane
Numatilder de
defecte
constatatekman
precedent x
x lt 0025 0025ltxlt025 025ltxlt1 xgt1 indiferent de
vechimea
conductei
cu
vechime
ltde 2 ani
cu
vechime
gtde 2 ani
Interval de timp
1
verificare
an
1 verificare la
6 luni
1
verificare
la 3 luni
1
verifi
care
lunatilde
1
verificarean
1
verificare
la 6 luni
1
verificare
an
Verificarea etanşeitatildeţii icircmbinatilderii conductelor şi armatildeturilor se face la presiunea de lucru a
gazului din instalaţie cu spumatilde de apatilde şi satildepun sau aparate de detectare scurgeri de gaz metan
In figura 9 se prezintatilde un aparat pentru inspecţie video tractat manual iar icircnfig10 aparat pentru detectarea scurgerilor de gaze naturale utilizat la verificarea etanşeitatildeţii
1
2
Fig10 Aparat pentru detectare scurgeri degaze naturale 1 senzor 2- aparat
Fig9 Aparat pentru inspecţie video
8
Bibliografie
1TatildenatildesescuFT ndash Electrotehnologii Protecţia mediului procesarea de materiale şicontrol nedistructiv Editura AGIR Bucureşti 2011 ISBN 978-973-720-353-32ZecheruGh şa- Strategii de mentenanţatilde pentru conductele de transport al gazelornaturale Universitatea de petrol şi gaze Ploieşti 20113Laţa I Bicircrsan F ndashUtilizarea materialelor compozite la repararea defectelor de tip lipsatildede material produse prin coroziunea exterioaratilde a conductelor metalice In Monitorul depetrol şi gaze 5 (111) mai 2011p64wwwnopigro5wwwflowtitecom ndash Manual de intervenţie Flowtite Technology AS Norvegia6wwwtransgazro7wwwarmagazro8wwwagirro9wwwpipelineengineeringro10wwwscrigroupcom11wwwartecnoro12wwwavantro13PT CR 12-200315SREN 13480-32003A2 200716SREN 14291 ndash Soluţii spumante pentru detectarea scurgerilor de gaze17 EN 12954-2
9
Anexa 1-Garatilde de lansare - primire PIG (godevil) [10]
1
Note de curs 7-8-9 Metode şi tehnologii de reabilitare şi modernizare a conductelor dedistribuţie apatilde canalizare gaz
1 Alegerea tehnologiei de reabilitare a conductelor utilizacircnd analizamulticriterialatilde
11 GeneralitatildeţiReabilitarea conductelor reprezintatilde o etapatilde importantatilde icircn prelungirea duratei de
exploatare a conductei degradate pe o perioadatilde de 30 divide 50 ani Costul reabilitatilderii este estimatla 50 divide 75 din valoarea unei noi investiţii De exemplu icircnlocuirea conductelor de gazenaturale sau a unor tronsoane din acestea se face icircn funcţie de starea tehnicatilde numatilder de defecte km agresivitatea solului şi valorile curenţilor de dispersie modernizarea carosabilului şiinfrastructurii sistemelor de utilitatildeţi necesitatea redimensionatilderii schimbarea regi mului depresiune influenţa asupra mediului ambiant dezvoltarea economicatilde a unor regiuni etcLuarea deciziei de reabilitare este etapa cea mai importantatilde icircn realizarea proiectului dereabilitare Fiind un proiect de dezvoltare tehnologicatilde fundamentarea deciziei se face cuajutorul analizei muticriteriale -AMC Aceasta se bazeazatilde pe analiza cantitativatilde ndash prinpunctare ierarhizare determinarea ponderii - a unei game largi de catagorii şi criteriicalitative de impact Alatildeturi de costurile şi beneficiile economice stabilite prin metodacost-beneficiu - MCB - pot fi elaboraţi diferiţi indicatori sociali şi de mediu Utilizareaacestei metode permite structurarea şi combinarea diferitelor evaluatilderi ce trebuie luate icircnconsiderare icircn luarea deciziilor cacircnd pot fi mai multe alternative
AMC este utilizatatilde pentru selectarea celei mai bune alternative din cele disponibilepentru realizarea investiţiei icircn reabilitarea conductelor Pentru proiecte mici se utilizeazatildeAMC iar pentru proiecte majore AMC + MCB AMC poate fi aplicatatilde şi icircn cazurile icircncare proiectul are obiective simple acestea fiind calitative şi mai puţin cuantificabile
Etapele utilizatilderii AMC sunt- stabilirea contextului decizional- definirea opţiunilor- definirea criteriilor- crearea matricei de performanţatilde- standardizarea punctajelor- ponderea criteriilor pentru cuantificarea relativatilde a fiecatilderui criteriu icircn procesul
decizional- ierarhizarea opţiunilor- ierarhizarea rezultatelor- analiza de senzitivitateStrategia de reabilitare a unui tronson de conductatilde cuprinde urmatildetoarele etape- analiza situaţiei actuale ţinacircnd cont şi de istoricul conductei- stabilirea obiectivelor- managementul datelor- evaluarea defectelor şi a altor elemente ale tronsonului de reabilitat- estimarea şi verificarea costurilor- propuneri şi analizarea strategiei de reabilitare
- planificarea operaţiilor de reabilitareIn final se icircntocmeşte proiectul de reabilitare al conductei Justificarea adoptatilderii proiectului dereabilitare se axeazatilde pe
- reducerea costurilor de operare- reducerea costurilor de reparaţii a conductelor- reducerea pierderilor de fluid vehiculat prin conducte
2
- creşterea gradului de icircncredere a consumatorului icircn calitatea serviciului asigurat defurnizor ( calitatea fluidului presiunea de funcţionare reducerea numatilderului de opririaccidentale)
- protecţia mediului şi conservarea resurselor naturale
12 Metode de evaluareIn cadrul evaluatilderii factorilor care sunt luaţi icircn considerare la luarea deciziei de reabilitare aconductelor fie prin metoda clasicatilde tranşeu deschis fie prin metoda modernatilde NO DIG (fatilderatilde decopertare) se aplicatilde urmatildetoarele metode
- analiza directatilde a performanţelor alternativelor- icircnsumarea ponderilor sau modele liniare cumulative- procesul ierarhiei analitice ( PIA)- metoda ELECTRE l
Indiferent de metoda adoptatatilde icircn prima fazatilde a analizei trebuie stabilite metodele şi procedeelede reabilitare a conductelor Tehnologiile pot fi clasificate astfel pentru catildeptuşireacanalelorconductelor introducerea unei conducte noi icircn conducta veche conducta nouatildepreia sarcinile conductei vechi consolidarea conductei vechi realizarea de lucratilderi noi Inschema urmatildetoare se prezintatilde principalele metode şi tehnologii de reabilitareReparaţie capitalatilde reabilitare conducte-NO DIG (fatilderatilde decopertare)
- place pipe (CIPP) -pentru conducte instabile şi stabile din punct de vedere static - palled in place - inverted in place
- slipline- pentru conducte instabile şi stabile static- catildeptuşire interioaratilde (torcretare)
- cu mortar de ciment - cu polimeri
- close fit pipe - sublime -swagelining - rolldown -compact pipe
Inlocuire conducte vechi ndashNO DIG-cu icircndepatildertarea conductei vechi din sol
- conductatilde pilot ndashpilot l- pilot ll
- impactor- pipe ejection- pipe extraction- CLG
- cu distrugerea conductei vechi- pipe bursting (cu aer comprimat cu forţatilde de tragere cu acţionarehidraulicatilde pipe implosion)- pipe splitting ( pentru oţel fontatilde ductilatilde )
Reparaţie capitalatilde reabilitare - tranşeu deschisReparaţie localatilde - short liner pentru Dn = 100 divide 600 mm
- echipament robotizat pentru netezirea presarea mufelor şi cratildepatildeturilor din ţevi Dn
ge 150 mm + reabilitarea branşamentelor realizate cu coliere presate pe conductaprincipalatilde şi etanşare cu ratildeşini Dn ge 150 mm
- tehnica injectatilderii pentru sigilarea mufelor şi cratildepatildeturilor
3
- procedee de reparare prin sudare la conducte metalice ( icircncatildercare cu suduratilde peticesudate manşoare tip B
- procedee de reparare a conductelor metalice fatilderatilde sudare( cu manşon tip Aicircnvelişuri cu ratildeşinatilde)
- utilizarea icircnvelişurilor de consolidare metalice umplute cu materiale polimerice saucompozite
- repararea conductelor metalice cu icircnvelişuri din materiale polimerice saucompozite
-Criteriile al catilderui numatilder nu trebuie satilde fie mai mare de 10 pentru selecţia tehnologiilor dereabilitare sunt prezentate icircn tabelul 1Analizicircnd caracteristicile tehnice şi tehnologice ale tronsonului de conductatilde din schemaprezentatatilde mai sus se extrag variantele de reabilitare care se noteazatilde cu V1 V2ViDin tabelul 1 se aleg criteriile de evaluare
Criterii pentru selecţia tehnologiilor de reabilitare Tabelul 1NrcrtCj Denumirea criteriului UM Natura criteriuluiC1 Durata de viaţatilde a conductei reabilitate ani maximizantC2 Durata de execuţie ani minimizantC3 Perturbarea traficului sau a exploataţiei agricole minimizantC4 Perturbarea altor reţele minimizantC5 Afectarea mediului minimizant
C6 Preţul reabilitatilderii ron minimizantC7 Lungimea traseului m maximizantC8 Garanţia ani maximizantC9 Accesibilitatea ( satisfacerea necesitatildeţilor
locuitorilor a mediului de afaceri)lockm maximizant
Notatilde Natura criteriului poate fi schimbatatilde la cerinţele beneficiarului particularitatildeţile lucratilderiide reabilitare prevederile legislaţiei icircn vigoare factori sociali etc
Fiecatilderui criteriu de evaluare Cj i se stabileşte un coeficient de importanţatilde Kj pe oscaratilde de ierarhizare de la 1 la 3
- 1 ndash importanţatilde redusatilde- 2 ndash importanţatilde medie- 3 ndash importanţatilde maximatilde
Pentru stabilirea ponderii de importanţatilde al fiecatilderui criteriu selectat se utilizeazatilde coeficienţinumerici de importanţatilde utilizacircndu-se diferite scatilderi cu valori 1 divide 3 1 divide 5 1 divide 7 1 divide 10 1 divide100 Alegerea scatilderii se face icircn funcţie de precizia cu care se doreşte departajarea criteriilor deevaluare In tabelul 2 se prezintatilde cacircteva scale de evaluare ( clasificare)
Scale de clasificare cu diferite nivele Tabelul 2
Calificativ acordat Grad de satisfacere3 nivele 1 minim
2 parţial3 total
5 nivele 0 nesatisfatildecatildetor25 satisfatildecatildetor
4
5 mediocru75 bine10 foarte bine
7 nivele -3 influenţatilde negativatilde foarte mare-2 influenţatilde negativatilde mare-1 influenţatilde negativatilde0 nici o influenţatilde1 influenţatilde pozitivatilde2 influenţatilde pozitivatilde mare3 influenţatilde pozitivatilde foarte mare
10 nivele ndash transformareacalificativelor icircn note
Foarte bine Bine Mediocru Satisfatildecatildetor Nesatisfatildecatildetor
Criterii cu pondere ge 3 10 75 5 25 0Criterii cu pondere 2 8 65 5 35 2Criterii cu pondere 1 7 6 5 4 3
Eficienţa economicatilde a noilor tehnologii NO DIG apare numai peste o anumitatilde valoare alungimii de conductatilde reabilitatatilde
13 Metoda de evaluare globalatilde a performanţelorAceastatilde metodatilde este icircn prezent cea mai utilizatatilde de diverse firme instituţii pentru luareadeciziilor icircn domeniul reabilitatilderii sistemelor de conducte ( face parte din metoda icircnsumatilderiiponderilor) Paşii care trebuie urmaţi sunt
- stabilirea variantelor care urmeazatilde a fi analizate schema punct 12- stabilirea criteriilor de evaluare ndash tabelul 1- şi a coeficienţilor numerici de importanţatildetabelul 2- icircntocmirea matricei cu calificative şi transformarea calificativelor icircn notecare seicircnscriu icircn matricea notelor-- calcularea indicelui global de performanţatilde pentru fiecare variantatilde icircn parte cu relaţia
IG = jj
n
j
KN 1
(1)
unde Nj este nota atribuitatildeKj ndash coefientul de performanţatilde (numerici de importanţatilde) a criteriului de evaluaren ndash numatilderul de criterii de evaluare (maxim 10)-clasificarea variantelor analizate- varianta cu punctajul cel mai mare ocupatilde prima
poziţie
2 Principalele tehnologii de reabilitare modernizare conducte
21 Tehnologia cured in place pipe (CIPP)Tehnologia constatilde icircn introducerea unui tub linear flexibil (furtun) ales icircn funcţie de
aplicaţie (apatilde potabilatilde canalizare apatilde industrialatilde etc) impregnat cu o ratildeşinatilde termoreglabilatildeicircn conducta gazdatilde ce trebuie reabilitatatilde Tubul linear flexibil este confecţionat din poliesterlacircnatilde material fibros şi prevatildezut pe o faţatilde cu un film din polietilenatilde poliuretan PVC Ratildeşinatermoreglabilatilde este aleasatilde icircn funcţie de utilizare poliester la canalizatilderi sanitare vinilester laaplicaţii industriale unde se cere rezistenţatilde mare la coroziune şi presiune ratildeşinatilde epoxidicatilde laapatilde potabilatilde icircn domeniul industrial unde se cere rezistenţatilde mare la presiune şi temperaturatilde
5
ridicatatilde In figurile 1 şi 2 se prezintatilde schema de principiu a metodei CIPP antrenareafurtunului se face cu apatilde rece
1 2 3 4 5 6 7 8
Fig1 Introducere furtun flexibil icircn conducta veche 1- conductatilde veche (gazdatilde) 2- apatilde rece3- autospecialatilde 4- furtun nou 5- furtun pliat impregnat cu ratildeşinatilde 6 ndashechipament tip rastel7- catildemin de acces 8- hidrant
Intatilderirea furtunului cu apatilde caldatilde este prezentatatilde icircn figura 2Tratarea ratildeşinii cu careeste impregnat furtunul se poate face cu apatilde caldatilde abur cu latildempi cu raze ultravioleteLa tratarea cu apatilde caldatilde sau abur se urmatildereşte cu ajutorul unor senzori permanenttemperatura la fiecare capatildet al furtunului Ratildeşinile artificiale epoxy A2000B se folosescpentru catildeptuşeli impregnate la exteriorul furtunului PVC iar FluvPax TF4 se utilizeazatilde lamateriale neţesute la furtune PUExistatilde douatilde procedee de introducere a furtunului flexibil icircn conducta veche (gazdatilde) primulinverted in place la care furtunul este introdus cu ajutorul aerului comprimat (presiunea aer02divide04 bari) sau a apei al doilea procedeu pulled in place la care furtunul se trage icircnconducta veche cu troliu Procedeul CIPP se poate aplica pentru conducte instabile şi stabiledin punct de vedere static
Procedeul se aplicatilde la conducte cu Dn = 100 divide 1200 mm Lungimea tronsonuluireabilitat L le 600 mIndiferent de procedeu se va urmatilderi viteza cu care se deplaseazatilde furtunul icircn conducta veche(gazdatilde) 4 divide 7 mmin precum şi forţa de tragere a furtunului care nu trebuie sa depatildeşeascatildevaloarea prescrisatilde de producatildetor Se utilizeazatilde curent douatilde tipuri de furtune
- pe baza icircnvelişului extern PVC conducta este icircn linie dreaptatilde coturi la maximum450 Dn = 100 divide 400 mm dimensiunile nu se modificatilde icircn timpul procesului deinstalare
- pe baza icircnvelişului extern PU pentru ţevi drepte cu coturi la 900 extensibile se potutiliza şi la un alt diametru mai mare ca cel nominal de micşoreazatilde cu 4 datoritatildeextensiilor radiale icircn consecinţatilde lungimea de va matilderi cu 4
6
Forţa de tragere a furtunului datoritatilde frecatilderilor dintre conducta gazdatilde şi furtun se poatecalcula cu expresia
Ft = 12 (μmiddotpmiddotx) (2)unde Ft este forţa de tragere icircn N
μ = 01 divide 03 ndashcoeficient de frecare furtun conductatilde vechep ndash greutatea liniaratilde a furtunului icircn Nmx ndash lungimea furtunului icircn m
1 2 3 4 5Figura 2 Intatilderirea ratildeşinii cu apatilde caldatilde 1 catildemin de sosire 2- apatilde caldatilde 3- conductatilde nouatildeicircntatilderitatilde4-conductatilde apatilde caldatilde tur 5- conductatilde apatilde caldatilde retur
Dupatilde icircntatilderirea ratildeşinii conducta poate fi spatildelatatilde şi dezinfectatatilde Conductele de branşament seleagatilde la conducta reabilitatatilde cu ajutorul robotului echipat special cu freze şi camere videoUrmeazatilde inspecţia video pe icircntreg traseul reabilitat Garanţia acordatatilde 25 ani[14]
Tehnologia de execuţie are urmatildetoarele etape- colectarea datelor de spre diametrul nominal al conductei gazde debitul vehiculat
grosimea peretelui materialul din care este confecţionatatilde conducta schimbatilderile de diametrupe anumite tronsoane identificarea tuturor ramificaţiilor active şi inactive
- identificarea gurilor de acces sau executarea acestora- montarea echipamentului de tip rastel- redicţionarea curgerilor din conducta gazdatilde curatildeţirea conductei- instalarea furtunului impregnat cu ratildeşinatilde icircn conducta gazdatilde prin gurile de acces- uscarea materialului cu apatilde caldatilde abur sau latildempi cu raze ultraviolete- verificarea conductei noi- reconectarea conecţiilor laterale prin decuparea de guri de conectare laterale şi
sigilarea conecţiilor laterale abandonate22 Calculul de reabilitare a conductei reabilitate cu tehnologia CIPP
7
Conducta gazdatilde poate fi parţial deterioratatilde Pentru a se realiza stabilitatea staticatilde a noiiconducte reabilitate trebuie dimensionat furtunul icircn funcţie de solicitatilderile externe Calcululconstatilde icircn
- calculul la incovoiere- calculul la flambaj- calculul rezistenţei furtunului la obosealatilde (stres)- calculul la flambaj datorat icircncatildercatilderii rezultate din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde
221 Calculul la icircncovoiereCalculul de icircncovoiere constatilde fie icircn determinarea procentului de icircncovoiere
efectiv (γD) la o anumitatilde grosime a peretelui furtunului t fie a grosimii pereteluifurtunului t admiţacircnd un procent de icircncovoiere maxim de (γD) le 5 Procentul deicircncovoire se calculeazatilde cu relaţia
γD = K(LW + Ws ) 100 [ E 15( DR ndash 1)3 + 0061 Es] (3)
unde γ este icircncovoierea conductei reabilitate-γD le 5 - procentul de icircncovoiere- L = 125 coeficient de decalaj- K = 0083 constantatilde de stratificare- W ndash icircncatildercarea staticatilde icircn N- Ws ndash icircncatildercarea dinamicatilde icircn N- DR = D t ndashraportul conductei reabilitate- D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat) icircn m- t ndash grosimea furtunului icircn m- E ndashmodulul de elasticitate al solului icircn Nm2- Es- modul de reacţie al solului icircn Nm2
Incatildercarea staticatilde W rezultatatilde din greutatea solului se calculeazatilde cu relaţiaW = CmiddotωmiddotBd 144 (4)
Unde C ndashgrad de ovalizareω- densitatea solului icircn kgm3Bd- latildeţimea tranşeei icircn care a fost montatatilde conducta ga zdatilde ( de reabilitat) icircn m
Coeficientul C se determinatilde cu expresia
C =
ku
e d
S
B
Huk
2
1
2
(5)
unde ku este raportul icircntre icircncatildercarea orizontalatilde şi cea verticalatildeHs ndashadacircncimea de pozare a conductei icircn m
Calculul icircncatildercatilderii dinamice care acţioneazatilde asupra furtunului pleacatilde de la realitatea catilde asuprafurtunului pot acţiona icircncatildercatilderi dinamice concentrate WSC şi icircncatildercatilderi dinamice distribuiteWSD
WS= WSC + WSD (6)
WSC = 033middotCSCmiddotPmiddotFSC 12middotD (7)WSD = CSDmiddotpmiddotFSD 144 (8)
unde CSC ndash coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor concentrateP ndash icircncatildercatilderi concentrate icircn NFSC- factor de impact pentru icircncatildercatilderi concentrate
8
CSD- coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor distribuitep ndash suprafaţa pe care sunt aplicate icircncatildercatilderile distribuite m2FSD- factor de impact pentru icircncatildercatilderi distribuite
222Calculul la flambaj
Furtunul este solicitat exterior de icircncatildercatilderi dinamice concentrate şi distribuite plusicircncatildercarea rezultatatilde din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde Grosimea furtunului t se determinatilde curelaţia[9]
t = 0721 D
3
1
2
sSL
t
CEBRE
I
Nq
(9)
unde D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde icircn mN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
qt =N
1 2
1
332
D
IECcedilBR L
(10)
qt ndash presiunea exterioaratilde exercitatatilde asupra conductei icircn Nm2EL ndash modulul de elasticitate redus la icircncovoiere datoritatilde efectului de icircmbatildetracircnire icircn Nm2Rω= 1 ndash 033(HωHS) coeficientul lui Buoyancy pentru apatilde (valoare minimatilde 067)B - coeficient de elasticitate pentru furtunI = 250t - moment de inerţieC- coeficient de ovalizare a conductei respectiv al furtunului calculat cu relaţia
C =
3
2
1001
1001
q
q
(11)
q ndash gradul de ovalizare calculat cu expresia
q = 100 (m
m
D
DD max ) (12)
unde Dm Dmax sunt diametrul mediu respectiv diametrul maxim al conducteiCoeficientul de elasticitate pentru furtun se determinatilde cu expresia
B =sH
e650
41
1
(13)
Incatildercatilderile statice şi dinamice se determinatilde cu relaţiile (6) (7) (8)In cazul icircn care flambajul este datorat numai icircncatildercatilderilor rezultate din acţiunea pacircnzei
de apatilde freaticatilde grosimea furtunului t se calculeazatilde cu expresia
9
t =
1
1(
2 3
1
2
PN
CKE
DR
L
(14)
icircn care P ndash este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunK = 7 ndashfactor de amplificareEL ndash modulul de elasticitate la icircncovoiereν = 03 ndashcoeficientul lui Poisson pentru furtunC- coeficientul de ovalizareDR- raportul conductei reabilitateN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
223 Verificarea rezistenţei furtunului la stresLa o duratatilde de viaţatilde de 50 de ani furtunul este supus unor condiţii de stres (obosealatilde
icircmbatildetracircnire) Fiind confecţionat din mai multe materiale cu caracteristici tehnice diferitefurtunul trebuie verificat şi la stres Se poate utiliza relaţia
15100
q(1+
100
q)( 2)(
t
D- 05 ( 1+ )
100
q)(
t
D=
PN
S(15)
icircn care P este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunt ndash grosimea furtunuluiN = 15 divide 2 factor de siguranţatildeS ndash rezistenţa la icircncovoiere a furtunuluiD ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat)q ndash gradul de ovalizare
Valoarea cea mai mare a grosimii furtunului t ca rezultat al diferitelor calcule efectuatepentru fiecare tip de solicitare icircn parte este grosimea finalatilde a peretelui furtunului
23 Metode de catildeptuşire interioaratildeConductele ce trebuie reabilitate sunt catildeptuşite pe suprafaţa interioaratilde cu un strat
subţire de mortar de ciment special sau polimeri speciali De regulatilde grosimea stratului estemai micatilde de 10 mm In unele cazuri se pot depune mai multe straturi Captuşirea interioaratilde(catildematildeşuirea) trebuie satilde asigure protecţie anticorozivatilde umplerea fisurilor şi a gatildeurilorrigiditatea catildeptuşelii stabilitatea staticatilde a conductei In acelaşi timp se icircmbunatildetatildeţescproprietatildeţile hidraulice ale conductei suprafaţa rezultatatilde icircn urma depunerii are rugozitatea maimicatilde ca rugozitatea suprafeţei interioare a vechii conducte Inainte de a se aplica metoda decatildeptuşire interioaratilde conducta se curatildetatilde foarte bine asiguracircndu-se un suport bun pentrucatildeptuşeala aplicatatilde In figura 3 se prezintatilde procedeul de catildeptuşire prin centrifugarePentru protejarea anticorozivatilde a conductelor metalice se aplicatilde catildeptuşeli cu ratildeşini poliexidicatilde
poliuree şi poliuretanToate aceste materiale au şi o bunatilde rezistenţatilde la abraziune Rugozitatea
suprafeţei interioare a conductei este foarte micatilde
Procedeul se aplicatilde la conducte cu diametrul nominal Dn= 80 divide 3400 mm şi lungimi aletronsoanelor de conducte L le 400 m
10
1 2 3 4 5 6Fig3 Utilaj pentru catildeptuşire prin centrifugare 1-conductatilde veche curatildeţatatilde 2 - furtun pentrualimentare cu mortar 3- robot 4- cap de pulverizare prin centrifugare 5- sistem de gletuire6-strat de mortar depus
Debitul de apatilde transportat prin conductatilde Q icircnainte de reabilitare calculat cu relaţiaQ = Av (16)
unde - Q este debitul apei vehiculate prin conductatilde icircn m3s- v ndashviteza apei icircn secţiunea de calcul icircn ms- A ndasharia secţiunii transversale a conductei icircn m2
trebuie satilde fie cel puţin egal cu debitul de apatilde transportat prin conducta reabilitatatildeMicşoracircndu-se diametrul interior al conductei viteza apei creşte cresc şi pierderile de sarcinatildedatoritatilde creşterii vitezei apei Din acest motiv icircn cadrul procesului de catildematildeşuire (torcretare)se procedeazatilde la gletuirea stratului de mortar de ciment pentru ca rugozitatea stratului realizatsa fie mai micatilde ca cea dinaintea reabilitatilderii Produsul de cimentare este alcatildetuit din cimentcu proprietatildeţi speciale + nisip cu granulaţie micatilde + aditivi Mortarul preparat icircn malaxoarespeciale dupatilde reţete este transportat cu pompe prin furtun la robot
Reproiectarea constatilde icircn calculul pierderilor de sarcinatilde unitare distribuite icircnainteşi dupatilde reabilitarea conductei precum şi a stabilitatildeţii statice sub influenţa diferitelorsarcini exterioarePierderile de sarcinatilde unitare distribuite icircn funcţie de debitul de apatilde transportat se determinatilde curelaţia
hr = Md Q2 (17)unde hr sunt pierderile de sarcinatilde unitar distribuite icircn mbar m
Md ndash modulul de rezistenţa hidraulicatilde icircn s2 m5Modulul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde Md se calculeazatilde cu relaţia
Md = 00826middot(λd5) (18)unde λ este coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde [-]
d- diametrul interior al conductei icircn mIntre coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde λ şi coeficientul lui Chezy ndashC- existatilde
legatildeturaλ = 8middotg C2 (19)
unde C -este coeficientul lui Chezy icircn m05sg-acceleraţia gravitaţionalatilde icircn ms2
Coeficientul lui Chezy se determinatilde cu expresia
C = kmiddotRh16 (20)
unde k-coeficientul de rugozitate al materialului [-]
11
Raza hidraulicatilde a conductei cu secţiunea circularatilde se determinatilde cu expresia
Rh = d4 (21)unde d ndash diametrul interior al conductei icircn m
In cazul icircn care se urmatildereşte protecţia anticorozivatilde umplerea fisurilor rigiditatea catildeptuşelii
(aplicaţie semi-structuralatilde) materialul folosit la obţinerea stratului depus de o anumitatilde
grosime t trebuie satilde asigure rezistenţa la forfecare pentru a menţine continuitatea
longitudinalatilde a stratului icircn prezenţa mişcatilderilor de teren rezistenţatilde la icircncovoiere rezistenţatilde
pentru preluarea sarcinilor dinamice Trebuie satildepate puţuri de lansare (de plecare de sosire
intermediare) care reprezintatilde circa 6 din suprafaţa totalatilde a şanţului necesar pentru
realizarea cu tranşeu deschis a conductei
223 Tehnologia sliplineTehnologia constatilde icircn introducerea unui tub nou icircn tubul vechi curatildeţat De regulatilde se
instaleazatilde conducte noi din GRP din PEID icircn conducte vechi Metoda se aplicatilde la reabilitareaconductelor de apatilde potabilatilde canalizare menajeratilde şi industrialatilde gaze naturale Toate sarcinilesunt preluate de noua conductatilde Secţiunea transversalatilde a noii conducte este mai micatilde casecţiunea transversalatilde a vechii conducte dar diferenţa va fi compensatatilde de valoareacoeficientul de rugozitate foarte mic al suprafeţei interioare a noii conducte Spaţiul dintrevechea conductatilde şi noua conductatilde este umplut cu un material special de cimentare In figura4A se prezintatilde schema tehnologicatilde de montare a noii conducte din PEID icircmbinatatilde prin suduratildecap la cap icircn exteriorul conductei vechiIn figura 4B se prezintatilde schema tehnologicatilde pentrumontare conducte GRP
A B1 2 3 4 5 1 2 3
12
Fig4 A-Tehnologie slipline montare conductatilde PEID 1- conductatilde veche2 ndashcap de tragere3-material de umplere4- cacircrlig6- conductatilde nouatilde PEID B-montare conductatilde GRP 1- conductatildeveche 2-material de cimentare 3- conductatilde nouatilde
224 Tehnologia subline
In conducta veche inspectatatilde video şi ulterior curatildeţatatilde foarte bine se introduce oconductatilde de polietilenatilde PE 80 sau PE 100 avatildend SDR (raportul dintre Dn t ) icircntre 26 şi 80Conducta nouatilde se supune unui proces de deformare a secţiunii transversale pe toatatilde lungimeaconductei sub forma de U ( icircn domeniul de elasticitate al materialului) dupatilde care se leagatilde cubenzi de sprijin figura 5 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde de troliu cu un cablu forţa detragere fiind monitorizatatilde permanent Dupatilde introducerea noii conducte icircn vechea conductatilde seintroduce apatilde sub presiune icircn conductatilde benzile de sprijin se vor rupe şi conducta nouatilde vareveni la forma iniţialatilde datoritatilde memoriei termice Procedeul se aplicatilde pentru Dn = 75mmdivide 1600mm şi lungimea L = 600m
1 2 3 4
Figura 5 Tehnologia subline 1- conductatilde veche 2- conductatilde nouatilde 3 ndash bandatilde de sprijin4 ndash conductatilde nouatilde revenitatilde la forma circularatilde
225 Tehnologia compact pipe
Conducta nouatilde din PEXa ( polietilenatilde reticulatatilde cu memoria formei) este introdusatilde icircnconducta de reabilitat deformatatilde sub forma literei C Aceastatilde conductatilde este trasatilde icircn conductaveche cu ajutorul unui troliu puţurile de acces sunt fie catildeminele de vanatilde existente fie puţuri
13
noi In figura 6 se prezintatilde poziţia conductei noi icircn timpul procesului de reabilitare şi dupatildereabilitare Readucerea conductei noi la forma iniţialatilde se face prin icircncatildelzire cu abur
Diametrul conductelor de reabilitat Dn = 100 divide 500 mm lungimea maximatilde 700mConducta nouatilde se muleazatilde pe interiorul conductei vechi şi preia sarcinile acesteia
226 Tehnologia swagelining
Tehnologia swagelining utilizeazatilde ca şi conductatilde nouatilde polietilena standard catildereia i sereduce diametrul cu 5divide 15 - deformatatilde icircn domeniul elastic cu ajutorul unui echipamentcomplex de reducere a diametrului figura 7 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde cu troliu icircnconducta veche ce trebuie reabilitatatilde Dupatilde aşzarea pe poziţia finalatilde a conductei forţa detragere este redusatilde iar conducta nouatilde revine la diametrul iniţial datoritatilde fenomenului derevenire elasticatilde Conducta nouatilde se muleazatilde perfect pe suprafaţa interioaratilde a conductei dereabilitat suprafaţatilde ce trebuie satilde fie curatatilde In figura 8 se prezintatilde instalaţia pentru procedeulswagelining Diametrul conductelor ce pot fi reabilitate Dn= 65 divide 1000mm la o lungimede 1000 m
Forţa de tracţiune a troliului poate fi determinatatilde cu relaţia ( 2 )
1 2 3Fig6 Tehnologia compact pipe 1-conductatilde de reabilitat 2- conductatildenouatilde deformatatilde icircn C 3- conductatilde nouatilde readusatilde la forma iniţialatilde
14
1 2 3 4 5
Figura 7Reducere dimensiuni conductatilde 1-conductatilde veche2 ndash conductatilde nouatilde gacirctuitatilde3- filieratilde 4- conductatilde nouatilde5- cap de tragere
1 2 3 4 5 6 7 8 9Figura 8 Instalaţie pentru tehnologia swagelining 1-conductatilde nouatilde PE 2- rolatilde de ghidare 3-reductor 4- puţ de plecare 5- conductatilde veche 6- cap de tragere 7- cablu 8-puţ sosire 9-troliu
267 Tehnologia rolldown
Tehnologia se aplicatilde la sistemele de distribuţie apatilde cu diametre mari amplasate icircn zone cutrafic pietonal şi auto ridicat Se utilizeazatilde conducte din PE icircmbinate prin suduratilde cap la cap peşantier cu ajutorul unui dispozitiv special cu role perechi Acest dispozitiv reduce diametrulcu maxim 10 icircn domeniul elastic al materialului viteza de reducere fiind de 1divide 3mminutReaducerea la forma şi dimensiunea iniţialatilde se face prin icircncatildelzirea conductei cu aburProcedeul este unul structural se pot reabilita conducte instabil din punct de vederestatic In figura 9 se prezintatilde tehnologia rolldown Dimensiunile conductelor de reabilitatDn=150 divide1000 mm lungimea 600 divide800 m
15
1 2 3 4
Figura 9 Tehnologia rolldown 1-conductatilde de reabilitat2-role3- conductatilde nouatilde4- conductatilde nouatilde fixatatilde icircn conducta veche
Bibliografie1 Roman M şa- Analiza multicriterialatilde Manual 2012 Academia de studii economiceBucureşti2 Massimio Flori ndashGhid pentru analiza cost-beneficu a proiectelor de investiţii Fonduleuopean pentru dezvoltare regionalatilde fondul de coeziune şi ISPA Universitatea de studii dinMilano 19973xxx - Ghid naţional pentru analiza cost-beneficiu a proiectelor finanţate din instrumentelestructurale Ministerul Economiei şi finanţelor4 StoenescuAl şa- Culegere de probleme de mecanicatilde teoreticatilde Editura Didacticatilde şipedagogicatilde Bucureşti 19655 Tudor I şa ndash Protecţia anticorozivatilde şi reabilitatea conductelor şi rezervoarelor EdituraUPG Ploieşti 2007 ISBN ndash 978-973-719-154-06 UTCB-ICECOM Bucureşti ndash Ghid pentru reabilitatea conductelor pentru transportul apei(brutecurate uzate uzate epurate etc) Bucureşti 20137Alessandrescu A- Inginerie mecanicatilde a sistemelor de conducte Ghid de proiectare + CDEditura AGIR Bucureşti 2013 ISBN 978-973-720-489-98 Paraschiv D- Tehnologii de recondiţionare şi procesatilderi ale suprafeţelor metalice EdituraJunimea Iaşi 2005 ISBN 973-37-0539-x9Najafi M ndash Trenchless technologies Piping- Installation and Inspection SUA ASCE PressISBN -978-0-07-164088-62010
16
10 Trujillo ARGhaderi S- Analysis of the long ndashterm Effect of mentenance Strategies InPipelines Technology 2006 Conference Bochum200611 httpmasinisiutilajero12 wwwtpcomro13 wwwrehaucom14SREN 129502 Calculul de rezistenţatilde mecanicatilde al reţele lor icircngropate sub diverse condiţiide icircncatildercare15 wwwceindustrialcomro16 httpinstalatiiucoznetindexconducte0-1517 wwwmnsrocamasuire framehtml18 wwwreabilitare-conductero19wwwcrumanro20 wwwHobasro21wwwgrup4cjro
- Note de curs 1pdf
- Note de curs 2_3pdf
- Note de curs 4_5pdf
- Note de curs 6pdf
- Note de curs 7_8_9pdf
7
Fig13 Defecte ale conductelor
Defecte accidentale apatilderute la conducte pot fi fisurarea lovirea şi spargerea
conductei fig13 Aceste defecte pot fi de diferite lungimi şi suprafeţe
Uzura moralatilde reprezintatilde micşorarea valorii instalaţiilor datoritatilde progresului tehnic prin
apariţia de instalaţii noi mai productive paralel cu scatildederea costului reproducerii lor faţatilde d e
instalaţiile mai vechi Acest lucru duce la micşorarea valorii instalaţiilor fabricate anterior
care se gatildesesc icircn exploatare Se deosebesc douatilde forme ale uzurii morale
- uzura moralatilde de primul gen reprezintatilde deprecierea instalaţiilor existente pe matildesuratilde ce
instalaţiile de aceeaşi construcţie icircncep satilde fie fabricate mai ieftin
- uzura moralatilde de genul al doilea reprezintatilde deprecierea instalaţiilor existente ca urmare a
apariţiei unor noi tipuri de instalaţii mai perfecţionate
Uzura moralatilde Um se poate determina cu relaţia
Um = 1- (Cf1Cfo)(CicirclCicirco)(qoq1) ndash ( CRo - CR1)Cfo (19)
unde Cfl Cfo sunt valoarea unei noi instalaţii rerspectiv valoarea vechi instalatii
-Cicircl Cicirco reprezintatilde cheltuieli de icircntreţinere icircn exploatarea pe unitatea de producţie la tipul
vechi de instalatie respectiv la tipul nou de instalaţie
-qo ql reprezintatilde productivitatea instalatiilor de aceeaşi categorie de tip vechi respectiv de tip
nou
Uzura totalatilde Ut poate fi exprimatatilde cu relaţia
Ut = 1- (1- Uf)(1 ndash Um) (110)
unde ultimii doi termeni reprezintatilde valoarea remanentatilde a instalaţiei din valoarea iniţialatilde ca
urmare a uzurii fizice şi uzurii morale
222 Limite admisibile ale uzurilor şi defectatilderii instalaţiilor
Caracteristicile de bazatilde ale unei piese din componenţa unei instalaţii ndash dimensiuni precizie de
formatilde şi de poziţie calitatea suprafeţelor- pot fi normale admisibile sau limitatilde
- caracteristicile normale ale unei piese sunt acelea care se icircncadreazatilde icircn condiţiile
tehnice prescrise pe desenul de execuţie
8
- caracteristicile admisibile sunt acelea prin care piesa unei instalaţii poate fi repusatilde
icircn instalaţie fatilderatilde nici o recondiţionare urmacircnd a funcţiona satisfatildecatildetor pacircnatilde la o
nouatilde reparaţie
- caracteristica limitatilde numitatilde şi uzuratilde maximatilde admisatilde piesa nu mai corespunde
bunei funcţionatilderi icircn instalaţie
Pe matildesuratilde ce trece timpul un numatilder tot mai mare de piese din instalaţie ajung la limita de
uzuratilde urmacircnd a fi icircnlocuite sau recondiţionate reparaţiile devenind tot mai complexe şi
costisitoare Din acest motiv se utilizeazatilde criterii de stabilire a limitelor de uzuratilde Limitele de
uzuratilde se apreciazatilde icircn baza a patru criterii
Criteriul tehnic permite stabilirea limitelor de uzuratilde din considerente de rezistenţatilde din
icircncatildercarea care solicitatilde piesa din condiţiile frecatilderii la care este supusatilde piesa a solicitatilderilor
termice etc Criteriul tehnic este caracteristic pieselor şi icircmbinatilderilor a catilderor folosire peste
limita maxima de uzuratilde conduce la apariţia uzurilor de avarie a zgomote lor batildetatildeilor a
scurgerilor de fluid etc In figura 14 sunt prezentate curbele de variaţie a uzurii pentru
piesele unei icircmbinatilderi arbore-alezaj Jocul maxim limitatilde a icircmbinatilderii Jmax este
Jmax = ji + U1 max + U2max (111)
unde ji U1max U2max sunt jocul iniţial de montaj al icircmbinatilderii uzura limitatilde a arborelui
uzura limitatilde a alezajului icircn μm
Fig 14
Variaţia uzurii la douatilde piese dintr-o icircmbinare cu duratatilde de funcţionare egalatilde
Criteriul funcţional (tehnologic) se aplicatilde pieselor icircmbinatilderilor conductelor etc care dupatilde o
anumitatilde perioadatilde de funcţionare cu toate catilde ritmul de uzuratilde este constant sau chiar se
micşoreazatilde nu mai realizeazatilde indicii funcţionali impuşi prin documentaţia tehnicatilde a
instalaţiei
9
Criteriul recondiţionabilitatildeţii se aplicatilde acolo unde nu se poate aplica criteriul tehnic şi
criteriul tehnologic Unele piese din instalaţie se pot utiliza pacircnatilde la un anumit grad de uzuratilde a
catilderui intensitate se menţine constantatilde fatilderatilde a apatilderea uzura de avarie dar icircnratildeutatildeţirea indicilor
calitativi se produce icircntr-un stadiu atacirct de avansat icircncacirct piesele nu mai pot fi recondiţionate
impunacircndu-se icircnlocuirea lor
Criteriul economic vine satilde completeze celelalte criterii Se consideratilde ca uzuratilde limitatilde a
instalaţiei momentul icircn care cheltuielile de icircntreţinere şi reparaţii cresc peste anumite valori
iar pierderile tehnologice depatildeşesc limita admisibilatilde Exemplu la reţelele de apatilde potabilatilde
lucratilderile de reparaţii capitalereabilitare se fac cacircnd pierderea generalatilde de apatilde depatildeşeşte 20
din cantitatea totalatilde vehiculatatilde Reparaţiile accidentale se executatilde cacircnd apar pierderi evidente
de apatilde presiunea apei icircn sistem este redusatilde conductele sunt fisurate sau sparte
223 Sisteme de reparaţii
Sistemul organizatoric de icircntreţineri tehnice revizii si reparaţii trebuie satilde asigure
- uzuri catildet mai mici şi durabilitatildeţi cacirct mai apropiate ale pieselor componente
- satilde excluda posibilitatea ca din cauza uzurii instalaţia satilde fie scoasatilde din exploatare
icircn mod neprevatildezut
- posibilitatea de planificare a termenelor de intrare icircn reparaţie a necesarului de
piese de schimb şi a manoperei lucratilderilor de reparaţii
- reducerea la minim a timpului de imobilizare icircn reparaţii
Reparaţiile se executatilde icircn urmatildetoarele sisteme
- sistemul de reparaţii dupatilde necesitate
- sistemul de reparaţii la termene fixe
- sistemul de reparaţii dupatilde controlul statilderii tehnice a instalaţiei
- sistemul preventiv de reparaţii periodice planificate
Sistemul de reparaţii dupatilde necesitate se caracterizeazatilde prin aceea catilde instalaţiile se reparatilde
atunci cacircnd datoritatilde statilderii tehnice nu mai pot fi menţinute icircn exploatare sau se defecteazatilde
Este cel mai simplu sistem icircnsatilde nu se pot planifica lucratilderile şi nici volumul de muncatilde
necesar iar ieşirea bruscatilde din exploatare creazatilde grave probleme beneficiarilor
Sistemul de reparaţii la termene fixe impune retragerea din exploatare a instalaţiei la
termene fixe stabilite dinainte indiferent de starea tehnicatilde a instalaţiei Se pot planifica
piesele de schimb costurile reparaţiei volumul de muncatilde dar apare incovenientul catilde din
cauza gradului de uzuratilde diferit la piese apar cheltuieli inutile la lucratilderile de reparaţii
Sistemul de reparaţii dupatilde controlul statilderii tehnice a utilajelor constatilde icircn planificarea
reviziei tehnice a instalaţiilor şi stabilirea statilderii tehnice icircn urma reviziei Dacatilde se constatatilde catilde
10
instalaţia nu va putea funcţiona pacircnatilde la revizia urmatildetoare planificatatilde se executatilde reparaţia
Volumul pieselor de schimb a metodei de reparaţie volumul manoperei se stabileşte odatatilde cu
efectuarea reviziei tehnice Avantajul metodei constatilde icircn simplitatea ei şi icircn evitarea ieşirii din
funcţiune a instalaţiei Dezavantajul principal constatilde icircn faptul catilde planificarea reparaţiei nu se
poate face pe o perioada lungatilde de timp
Sistemul preventiv de reparaţii periodice planificate asiguratilde planificarea icircntreţinerilor
tehnice reviziilor şi reparaţiilor pe bazatilde de normative durata de funcţionare icircntre
intervenţiile tehnice se exprimatilde icircn ore de funcţionare debit de lichid pompat etc Necesitatea
reparaţiei este determinatatilde pe considerentul catilde piesa consideratatilde a ajuns la limita de uzuratilde
admisibilatilde Sistemul prezintatilde avantajul catilde se evitatilde ieşirea neprevatildezutatilde a instalaţiilor din
exploatare se pot organiza pregatildeti şi planifica lucratilderile de reparaţii Sistemul are prevatildezute
icircntreţineri tehnice I revizii tehnice RT reparaţii curente Rc şi reparaţii capitale Rk
Procedura de lucru pentru repararea conductelor de apatilde canalizare gaz metan este icircnconcordanţatilde cu tipul de material al conductei tehnica de lucru propusatilde ( cu decopertare fatilderatildedecopertare) timpul maxim disponibil pentru lucrare utilaje ce pot fi aduse pe amplasamentexistenţa unui permis de construcţie conform Legii 501991
Lucratilderile de reparaţii se icircncheie cu raport asupra operaţiei efectuate care intratilde icircndocumentaţia catilderţii de construcţie la capitolul reţea aducţiune efectuarea unui calcul de costal lucratilderii care se ataşeazatilde unei fişe ce va icircnsoţi tronsonul reparat de reţea Dacatilde icircn timp sumacosturilor de reparare este mai mare decacirct costul unei conducte noi se poate decidereabilitarea tronsonului respectiv Trebuie realizatatilde o bazatilde de date pe domenii constructivetehnologice cost reparaţii indicatori de performanţatilde ( reţea de apatilde -pierderea de apatilde icircn reţea consum de energie electricatilde kWhm3 lungime specificatilde mloc consum specific de apatilde lomzi retea canalizare-lungimea specificatilde de reţea mloc consum specific de energie kWhm3timpul mediu de remediere defecţiuni icircn ore etc)Caracteristicile constructive ale unei conducte sunt materialul conductei diametrul
nominal grosime perete adacircncimea de pozare anul realizatilderii poziţia şi matilderimea
branşamentelor hidranţilor vanelor reparaţii efective
Caracteristicile tehnologice sunt presiunea de lucru presiunea maximatilde icircn sistem presiuneade icircncercare viteza apei secţiunea de control a calitatildeţii apei etcRetehnologizarea se realizeazatilde dupatilde un proiect şi se consideratilde suma unor reabilitatilderisuccesive sau simultane integrate unui concept nou de executare şi a unor lucratilderi a catilderorexploatare şi conducere satilde fie optimizate prin informatizare Retehnologizarea poate fiparţialatilde sau integralatilde şi trebuie realizatatilde astfel ca instalaţia satilde poatatilde fi exploatatatilde pe o duratatildede 50 -100 de aniCheltuielire efectuate cu reparaţiile se evidenţiazatilde astfel
- reparat conducte ndash leim- reparaţii catildemine ndash lei buc- inspecţii reţea ndash leikm
Sumele cheltuite se pot exprima şi icircn moneda euroBibliografie
11
1 Robescu Dşa- Fiabilitatea proceselor instalaţiilor şi echipamentelor de tratare şi epurare
a apelor Editura Tehnicatilde 2002 Bucureşti ISBN 973-31-2152-5
2 Serbu T ndash Fiabilitatea şi riscul instalaţiilor Elemente de calcul şi teorie Editura
Matrixrom Bucureşti 2005
3 IonuţV - Tehnologia reparatilderii maşinilor Atelierul de multiplicare al Institutului Politehnic
din Cluj-Napoca 1976
4 Normativ pentru exploatarea şi reabilitarea conductelor pentru transportul apei NE 035-06
5 PFEIFFER- Reabilitarea ţevilor sub presiune şi a reţelelor de canalizare6 wwwsteinde- Reabilitarea conductelor de canalizare
1
Curs 2-3 Diagnosticarea conductelor din sistemele de canalizare
1 Introducere
Prin diagnosticare se urmatildereşte stabilirea statilderii tehnice la un moment dat a conductelor ce
intratilde icircn componenţa sistemelor de canalizare efectuatatilde cu scopul de a stabili ordinea de
curatildetare repararereabilitare a diverselor tronsoane ale sistemului Diagnosticarea se poate
face icircnainte de introducerea icircn reparaţie accidentalatilde sau planificatatilde a conductei icircn timpul
operaţiei de reparare şi la terminarea reparaţiei
In funcţie de diametrul nominal al conductei avem
- diagnosticare vizualatilde realizatatilde de regulatilde cu oglindatilde pentru ghidarea luminii
solare icircn conducta ce trebuie inspectatatilde cu diametre nominale maxime de 300 mm persoana
aflatatilde icircn catildeminul de vizitare trebuie satilde poarte echipament de protecţie
- diagnosticare imagisticatilde realizatatilde cu camere video amplasate pe roboţi şi
transmiterea imaginilor la postul de control pentru vizualizare icircnregistrare analizatilde figura
1AB
A B
Figura 1Diagnosticare imagisticatilde cu camera video A- manevrare manualatilde B- cu roboţi
Instalaţia se compune din monitor video dispozitiv de icircnregistrare video calculator sursatilde de
energie electricatilde robot pe role sau pe şenile Ghidarea robotului se face din autovehiculul tip
utilitar fig2D
2
A
B
C
D
Fig 2 Tipuri de roboţi şi autovehicul tip utilitar ABC- roboţi pe roţi şenile D- autovehicul
tip utilitar dotat pentru inspecţii
Localizarea zonei defecte se realizeazatilde icircn raport cu un reper fix- catildemin de vizitare-
matildesuracircndu-se lungimea cablului desfatildeşurat icircntre camera video şi catildeminul de vizitare
In acelaşi timp se poate determina panta pentru conducta de canalizare datoritatilde existenţei
unor traductori de icircnclinare pe robot Sistemul actual de diagnosticare este un sistem modular
deoarece se pot alcatildetui diferite configuraţii icircn funcţie de cerinţele clienţilor In prezent roboţii
de inspecţie video icircnglobeaza calitatea digitalatilde video laserul sonarul detecţie gaze
poziţionare GPS Rezultatul final al unei inspecţii video se transmite beneficiarului sub formatilde
3
de raport de inspecţie cu text şi fotografii dupatilde ROMANIAN STANDARD bazatilde de date
suport video Se precizeazatilde indicatorul numatilder de defecte km conductatilde exemplu-
conductatilde PVC 17 defecte km conductatilde beton 29 defecte km Roboţii pot fi configuraţi
pentru urmatildetoarele diametre ale conductelor
- diametre mici 30 - 250 mm
- diametre medii 250 ndash 600 mm
- diametre mari 600 - 3000 mm
Raportul final conţinedata şi ora inspecţiei denumirea locaţiei starea generalatilde a conductei
lungimea tronsoanelor inspectate poziţionarea şi localizarea defectelor icircnclinaţia şi panta
conductelor icircmbinatilderi defecte alte defecte Pentru diametre de 150 ndash 2000 mm se utilizeazatilde
roboţi CCTV cu tracţiune 4 x 4 prevatildezut cu senzori de icircnclinare lumini auxiliare leduri
cameratilde video presurizatatilde roţatie cap video la 360o icircnclinometru la 125 - 0 ndash 125
traductor de temperaturatilde 0 ndash 1000 C traductor laser Soft inspecţie Win Can 8
2 Factorii care conduc la scatildederea etanşeitatildeţii conductelor de canalizare
Etanşeitatea conductelor de canalizare reprezintatilde elementul cheie de bunatilde funcţionare un timp
icircndelungat O etanşare necorespunzatildetoare la conducta de canalizare permite infiltrarea apei
din mediul ambiant şi exfiltrarea icircn exterior a apei uzate Factorii care duc la scatildederea
etanşeitatildeţii conductelor sunt prezentaţi icircn continuare
- Factori fizici care provoacatilde deteriorarea conductei prin uzare şi eroziune
Particulele desprinde din peretele conductei la care se adaugatilde alte particule
solide vehiculate cu apa uzatatilde impreunatilde cu gratildesimile din apatilde provoacatilde
depuneri care micşoreazatilde diametrul interior al conductei Conductele pot fi
rupte sau fisurate datoritatilde greutatildeţii unor vehicule grele care traverseazatilde
conducta alunecatilderi de teren cutremure
- Factori chimici care distrug peretele conductei prin coroziune icircn urma unor
reacţii chimice Dioxidul de carbon este factorul principal care provoacatilde
procesul de corodare la conductele de oţel Conductele de beton se degradeazatilde
datoritatilde agresiunii satilderurilor de clor sulf NaCl2 CaCl2
- Factorii biologici ca bacterii ciuperci copaci care penetreazatilde icircn timp cu
ratildedatildecinile peretele conductei de canalizare
- Factori antropici ca deversarea de catildetre anumite persoane icircn sistemul de
canalizare de substanţe chimice gunoi menajer ulei mineral şi vegetal
motorinatilde unsoare consistentatilde care provoacatilde degradarea peretelui conductei
3 Clasificarea sistemelor de diagnosticare
4
In tabelul 1 se prezintatilde cele mai utilizate sisteme de diagnosticare a statilderii conductelor
Tabelul 1
Dupatilde felul imaginilor captate avem imagini alb-negru sau color Dupatilde modul de deplasare a
camerei video avem camere video deplasate manual camere video deplasate cu roboţi pe roţi
camere video deplasate cu roboţi pe şenile Fig3
5
Fig 3 Inspecţie cu robot pe roţi
1
2 3 4 5
Fig 4 Inspecţia cu robot pe şenile 1-autoutilitaratilde 2- conductatilde 3 ndashcatildemin 4 ndashrobot 5-
depunere
4 Tipuri de defecţiuni depistate icircn conductele de canalizare
Principalele defecţiuni ce apar la conductele de canalizare sunt prezentate icircn
continuare Aceste defecţiuni sunt diferite ca numatilder icircn funcţie de materialul conductei
41 Depozite de sedimente şi depuneri grele natildemol depuneri calcaroase gratildesimi rezultate
icircn urma spatildelatilderii stradale icircn care existatilde circa 30-35 nisip şi pietriş precum şi a
impuritatildeţilor şi substanţelor aflate icircn apa uzatatilde
42 Fisuri spatilderturi şi surpatilderi ale peretelui conductei Cele mai multe sunt la conductele
din beton urmate de conductele din PVC GRP si azbociment Fisurile pot fi pe creasta
conductei icircn partea laterala pe toate direcţiile Se icircntacirclnesc conducte sparte şi rupte icircn zona
de mufare Figura 5
6
A B
C
D
Fig 5Defecte A- fisuratilde B- gauratilde C- fisuri D- scurgeri latildengatilde racord
43 Deformatilderi de secţiune respectiv ovalizatilderi- apar icircn special la conductele din PVC cu DN
250 ndash 400 mm mai puţin la cele de beton
44 Imbinatilderi realizate incorect apar mai des la conducte din PVC mai puţine la conductele
din beton exemplu - 6 cazuri la conducte PVC cu DN 250- 600 mm 1 caz la conducte din
beton DN 300 ndash 500 mm
45 Deplasatilderi ale conductei generate de tasarea solului tasare datoratatilde insuficienţei
compactatilderii iniţiale nerespectarea condiţiilor de pozare privind patul de pozare Fenomenul
apare la conductele din beton mai puţin la cele din PVC cu DN 200 ndash 1000 mm
46 Racorduri laterale incorect executate cu ocazia racordatilderii de noi utilizatori şi la
realizarea de catildemine de racort cu aria mai mare de 012 m2
7
47 Patildetrunderi ale ratildedatildecinilor de copaci icircn conducte se face lent icircn timp şi se ajunge
dupatilde ani de zile la spargerea tubului din beton Evitarea se realizeazatilde prin patildestrarea distanţei
normate a traseului conductei faţatilde de copaci
48 Apatilde stagnantatilde pe conducte apare din douatilde motive primul cacircnd s-a executat lucrarea
iniţialatilde cu contrapantatilde la execuţie şi montaj iar a l doilea apariţia de praguri de aluviuni Apar
multe la conducte PVC exemplu 10 evenimente la conducta de PVC cu DN 250-600 mm 1
eveniment la conducta din beton cu DN 300-600 mm Procentul de ocupare a secţiunii
transversale cu apatilde stagnantatilde este de 5-10 icircn unele cazuri se ajunge la 50
49 Alte defecţiuni Se icircntacirclnesc tot felul de gunoaie şi PET-uri icircn conducte şi catildemine
catildemine fatilderatilde scatilderi capace sudate lemne la gura tubului radier catildemin incorect executat
5 Spatildelarea şi curatildeţarea conductelor
Cu ocazia inspecţiei conductelor ar trebui satilde se spele şi cureţe conductele icircnainte de a
introduce robotul icircn conductatilde pentru a nu influenţa deplasarea acestuia Spatildelarea se face cu
scopul de a elimina eventuale obstacole (depuneri icircntatilderite ratildedatildecini pietre noroi etc) care ar
icircmpiedica robotul satilde se deplaseze prin conductatilde Inainte de inspecţia video se utilizeazatilde
capete speciale de de curatildeţare acţinate hidraulic cu presiuni ale apei de 60 ndash 80 bari jeturile
de apatilde sunt dirijate icircn spate şi spalatilde conducta La presiuni mai mari de 80 bari se activeazatilde şi
circuitul duzei din faţatilde Curatildeţarea conductelor se poate realiza cu urmatildetoarele procedee
- curatildeţare prin introducerea unui amestec de aer ndash apatilde sub presiune cu viteza de 25
ms se eliminatilde oxizii de Fe mangan precum şi noroi nisip sedimente
- sistem Compri Tube Clean care utilizeazatilde un proiectil din poliuretan propulsat icircn
conducte cu diametrul mai mic de 150 mm de un jet de aer comprimat cu viteza de
15 ms
- metoda CAPSULA POLY- PING de curatildeţirea conductelor cu DN = 10- 2000 mm
cu ajutorul unei capsule cu diametrul mai mare cu 5 decacirct diametrul interior al
conductei capsula se deplaseazatilde prin conductatilde datoritatilde presiunii de 05 ndash 6 bari
- periaj mecanic şi sablare cu apatilde
- spatildelare cu jet de apatilde- de icircnaltatilde presiunecu debit de 300 lminut presiune ˂ 240
bari - spatildelare la presiune foarte icircnaltatilde debit apatilde 90 lminut presiune apatilde˂ 1200
bari - spatildelare cu solvent pentru icircndepatildertarea depunerilor de piatratilde
- tehnologia HI-JET care asiguratilde curatildeţarea conductelor şi uscarea
8
- metode combinate maşini de curatildeţat cu jet de apatilde freze lanţuri capete rotative
tatildeietoare
- dispozitiv mecanic amfibiu tip Molch format din douatilde capete unul prevatildezut cu
ghiare de oţel unul cu patilderţi flexibile din cauciuc pentru finisare
In fig 6 se prezintatilde cacircteva tipuri de (duze) capete de spatildelare icircn fig7 curatildeţarea mecanicatilde iar
icircn fig8 curatildeţarea cu capsule flexibile In funcţie de diametrul nominal al conductei şi de tipul
de depuneri se alege capul de curatildeţare Acesta nu trebuie satilde provoace degradarea conductei
supuse operaţiei de curatildeţare
AB
C
Fig6Tipuri de capete de spatildelare-curatildeţareAB ndashcapete curatildeţare standard cu jetunghiular DN 40-150 mm C-D- tatildeietor deratildedatildecini pentru DN=100-250 mm
D
9
1 2 3 4 5 6
Fig7 Curatildeţare mecanicatilde1-conductatilde cu depuneri 2- dispozitiv mecanic de curatildeţare 3 ndashcablu
4 ndashgroapatilde de poziţie 5 ndashconductatilde curatatilde 6-mototroliu de diferite puteri
Fig8 Curatildeţarea cu capsule flexibile
Pentru desfundarea ţevilor de canalizare cu diametre cuprinse icircntre 13 ndash 250 mm se folosesc
foreze pentru desfundat ţevi de canalizare echipate cu o gamatilde de accesorii - -
- capete drepte ovale conice pentru curatildeţiri uşoare
- capete cu lanţ pentru curatildeţare conducte din oţel fontatilde
10
- capete romboidale pentru curatildeţare depuneri de piatratilde
- cuţite tocatildetoare pentru conducte cu diametre mari
- freze cu 4 şi 6 lame pentru stratildepungerea conductelor foarte obturate
- cacircrlige recuperatoare pentru extragere material textil hacircrtie etc
Arcul curatildeţitor pe care sunt montate accesoriile ajunge la o lungime de maxim 60 m
In anexa 1 se prezintatilde un dispozitiv de curatildeţare mecanic cu ghiare iar icircn anexa 2 conductele
curatildeţate
1 2 3
Anexa 1 ndash Dispozitiv de curatildetare cu ghiare(3 racircnduri concentrice de ghiare) 1-ghiare 2corp
3cacircrlig [10]
11
Aenxa 2 Conducte curatildeţate pregatildetite pentru reabilitare [10]
Bibliografie
1Badea G ndashInstalaţii sanitare Editura Risoprint Cluj-Napoca 2008
2Aştilean I- Contribuţii teoretice şi experimetale la reabilitarea şi modernizarea sistemelelor
de alimentare cu apatilde a localitatildeţilor urbane Tezatilde de doctorat UTC-N 2010
3Chira TV- Diagnosticarea statilderii tehnice a sistemelor de canalizare Tezatilde de doctorat
UTC-N 2012
4 httpinspecţievideorotemplate-ahtml
5 wwwtechnicmad-sonro
6 httptegadoropagesDUZE-CURATARE-CANALhtml
7wwwRohter-grpro
8wwwleaderroroforeze-pentru-desfundat-tevi-de-scurgerehtml
9 wwwcasteconceptro
10wwwludwiggpfeiffercom-Reabilitarea ţevilor sub presiune şi a reţelelor de canalizare
11SREN 135082011 ndash Starea reţelelor de canalizare din exteriorul clatildedirilorPartea 2
Sisteme de codificare a inspecţiei vizuale
12SRISO 24511 ndash Activitatildeţi referitoare la servicii de apatilde potabilatilde şi canalizare Indrumatildetor
pentru managementul serviciilor publice de canalizare
12
1
Note de curs 4-5Diagnosticarea conductelor din sistemele de transport şi de distribuţie aapei
1GeneralitatildeţiElementele constitutive ale conductelor din sistemele de distribuţie a apei sunt supuse
permanent uzurii fizice degradatilderii morale uneori restricţiilor legislative Dacatilde uzurile fizice
pot fi diminuate icircn timp printr-o icircntreţinere adecvatatilde periodicatilde şi o exploatare corectatilde
degradarea moralatilde a conductelor nu poate fi evitatatilde deoarece apar noi şi noi soluţii
constructive icircntr-un timp relativ scurt In ultimul secol au fost utilizate multe tipuri de
materiale la construcţia conductelor fiecare soluţie fiind la data apariţiei o noutate icircn
domeniu Analizacircndu-se comportarea icircn timp a conductelor s-a constatat catilde defectele din
sistemele de distribuţie a apei pot fi icircmpatilderţite icircn şase grupe
- -defecte datorate utilizatilderii la proiectarea execuţia şi repararea conductelor a
unor materiale şi tehnologii necorespunzatildetoare
- -defecte datorate coroziunii
- -depuneri icircn conducte
- -deterioratilderi ale conductelor prin fisurarea şi ruperea materialului din care
este confecţionatatilde conducta
- -defecte ale racordurilor şi icircmbinatilderilor
- -deterioratilderi prin exploatare necorespunzatildetoare
2 Analiza defectelor apatilderute la conductele de distribuţie a apei
In procesul de diagnosticare a conductelor se pleacatilde de la defectul constatat
definacircndu-se un numatilder de cauze care se eliminatilde metodic ajungacircndu-se la cauza primaratilde
Analiza superficialatilde de stabilire a cauzelor care a provocat defectul conduce la repetarea
defecţiunii sau accentuarea unor defecte aflate icircn stare incipientatilde
21Defecte datorate utilizatilderii de materiale şi tehnologii necorespunzatildetoare apar datoritatilde
alegerii materialului conductei a materialelor de etanşare şi protecţie anticorozivatilde
necorespunzatoare
Se manifestatilde icircn timp atacirct la conductele din fontatilde oţel cacirct şi la cele din PVC PE depozitate
necorespunzatildetor
22Defectele datorate coroziunii apar atacirct la suprafaţa interioaratilde a conductei datoritatilde
contactului cu apa cacirct şi la suprafaţa exterioaratilde datoritatilde umiditatildeţii şi agresivitatildeţii solului icircn
care este amplasatatilde conducta Chiar dacatilde conductele sunt protejate iniţial icircmpotriva coroziunii
prin vopsire zincare catildeptuşire cu materiale plastice beton ratildeşini fenomenul de corodare a
conductei apare icircn timp O atenţie deosebitatilde trebuie acordatatilde protejatilderii conductei icircmpotriva
2
coroziunii electrochimice produsatilde de curenţii vagabonzi mai ales icircn apropierea catildeii ferate sau
a catildeilor de rulare a tramvaielor Protecţia se realizeazatilde prin utilizarea sistemului anticoroziv
catodic (prin care conducta este legatatilde la polul negativ) a unei surse de curentrsquo fie cu anozi de
sacrificiu cu un potenţial mai electronegativ decacirct metalul conductei
23 Depuneri icircn conducte
Depunerile din conducte sunt cauzate de materiile icircn suspensie existente icircn apatilde şi de
satilderurile de calciu şi magneziu fig1 In timp aceste depuneri micşoreazatilde diametrul conductei
matilderesc coeficientul de rugozitate de la 003 la conducte de oţel noi la 005-02 la conducte din
oţel cu depuneri mici respectiv la valori mai mari de 2 la depuneri mari ( strat gros) [2]
Datoritatilde acestor factori scade debitul de apa transportat prin conducte sau trebuie matilderitatilde
presiunea pentru a menţine debitul Se matildereşte astfel consumul de energie electricatilde cu
repercursiuni asupra costului unui m3 de apatilde livratatilde la beneficiari Dacatilde presiunea creşte peste
presiunea de 6 bari care este presiunea maximatilde admisibilatilde icircn sistemele de distribuţie a apei se
pot produce avarii prin fisurarea sau spargerea conductei
Fig 1 Depuneri icircn conductatilde
Biofilmele sunt alte tipuri de depuneri cu grosimea de 01 mm la cacircţiva mm care pot satilde
aparatilde icircn conducte şi care pot cauza corodarea conductelor şi influenţa proprietatildeţile hidraulice
ale conductei [1]
24 Deterioratilderi ale conductelor prin fisurarea şi ruperea materialului din care este
confecţionatatilde conducta
Cauzele care provoacatilde fisurarea şi ruperea conductei sunt
3
- -greşeli de proiectare şi de execuţie
- -modificarea adacircncimii de pozare
-apariţia unor sarcini suplimentare statice şi dinamice care nu au fost luate
icircn calcul la proiectare ca şocuri vibraţii modificatilderi ale traficului urban creşterea
greutatildeţii pe osie a autocamioanelor modificarea permanentatilde a nivelului pacircnzei freatice
cauzatatilde de precipitaţii abundente sau secetatilde prelungitatilde precum şi deterioratilderile prin
icircngheţ icircn anotimpul iarnatilde
25 Defecte ale racordurilor şi icircmbinatilderilor
Aceste tipuri de defecte pot satilde aparatilde la toate tipurile de conducte la care icircmbinatilderile au
fost realizate necorespunzatildetor
26 Deterioratilderi prin exploatare necorespunzatildetoare
Deschiderea sau icircnchiderea bruscatilde a unor vane poate provoca lovitura de berbec care
deterioreazatilde conducta datoritatilde apariţiei suprapresiunilor
3 Identificarea fisurilor şi rupturilor la conductele de distribuţie a apei
Pierderile maxime admise de apatilde icircntr-un sistem de distribuţie a apei sunt de 20 [3]
Pierderi de apatilde prin deschideri Tabelul 1
Diametru
deschidere
presiune
Litriminut Litrioratilde m3zi m3lunatilde m3an
2 mm 6 bari 500 30000 720 21600 259200
4 mm 6 bari 1840 110400 2650 79488 953856
6 mm 6 bari 4000 240000 5760 172800 2073600
8 mm 6 bari 7020 421200 10200 303264 3639168
2mm 3 bari 320 19200 461 13824 165888
4 mm 3 bari 1200 72000 1728 51840 622080
In tabelul 1 se prezintatilde pierderile de apatilde la presiunea de 6 bari respectiv 3 bari [5] Din acest
motiv fisurile şi rupturile conductelor trebuie detectate permanent deoarece prin acestea se
4
pierde apa Metoda modernatilde de detectare a fisurilor este localizarea prin compararea
zgomotelor cu corelatori LNC ( Leak Noise Correlator) fig2
Fig 2 Principiul de funcţionare a corelatorului LNC
Corelatorii LCC utilizeazatilde doi senzori care detecteazatilde zgomotul (vibraţii sonore) produs de
apa care curge prin fisuratilde Distanţa pacircnatilde la cei doi senzori fiind diferitatilde şi intensitatea sonoratilde
receptatatilde de cei doi senzori este diferitatilde Distanţa de la fisuratilde pacircnatilde la transmiţatildetorul cel mai
apropiat se determinatilde cu relatia
L = ( D ndash tv ) 2 (1)
Unde D- lungimea conductei icircntre cele cele douatilde transmiţatildetoare icircn m
L- distanţa de la fisuratilde pacircnatilde la tranmiţatildetorul cel mai apropiat icircn m
v- viteza de propagare a sunetului prin conductatilde icircn mms
5
Fig 3 Detectarea pierderilor de apatilde prin monitorizare acustica cu senzori Wireless
Timpul se determinatilde cu expresia
t = N v (2)
N = D ndash 2L (3)
Altatilde metodatilde pentru detectarea pierderilor de apatildendash sistem de monitorizare Wireless
Leakmaster - fig3 se bazeazatilde tot pe vibraţiile acustice provocate de jetul de apatilde care iese
din conductatilde şi produce icircn corpul conductei vibraţii acustice Nivelele de zgomot detectate de
senzori sunt salvate şi transmise prin radio la unitatea mobilatilde centralatilde De regulatilde se matildesoaratilde
zgomotul icircn timpul perioadei de consum redus de apatilde icircntre orele 2- 4 am Zgomotul poate fi
depistat şi la vane contoare de apatilde hidranţi alte armatildeturi
Urmatilderirea şi calibrarea acusticatilde TestrodGeofon utilizeazatilde douatilde unitatildeţi una de localizare
Testrod alta de calibrare Geofon care lucreazatilde icircn combinaţie cu un generator de puls PWG
Se ascultatilde vanele şi apometrele iar icircn locul unde existatilde scurgere presiunea exercitatatilde produce
un zgomot care poate fi detectat de la suprafaţatilde cu echipamentul amintit fig4
6
1 2 3
Fig4 Determinarea pierderilor de apatilde cu aparatul TestrodGeofon 1 ndashtijatilde robinet 2-
spatilderturatilde 3-hidrant
Detectorul de gaz Gas Check-H2 determinatilde pierderile de hidrogen din conducta umplutatilde cu
gaz la o anumitatilde presiune Durata de matildesurare depinde de dimensiunea fisurii tipul de sol
structura de suprafaţatildefig5
Fig 5 Detector de gaze
4 Diagnosticarea imagisticatilde a statilderii tehnice a conductelor
7
Stabilirea statilderii tehnice a conductelor unui sistem de distribuţie a apei se realizeazatilde icircn prezent
prin diagnosticare imagisticatilde Informaţiile obţinute vor fi utilizate la fundamentarea deciziilor
de reabilitarereparare şi retehnologizare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeaza icircnainte de
icircnceperea unui proces de repararereabilitare cu tehnologii NO DIG adicatilde fatilderatilde satildepatildeturatilde
continuatilde pe icircntreaga perioadatilde de reabilitare şi se terminatilde odatatilde cu finalizarea lucratilderilor de
reabilitare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeazatilde icircn douatilde etape realizarea pe teren a
inspecţiei tehnice a conductelor şi procesarea imaginilor realizate finalizatatilde prin icircntocmirea
raportului de inspecţie Realizarea pe teren a inspecţiei tehnice se face cu ajutorul roboţilor
pentru inspecţie imagisticatilde deplasabili pe roţi sau şenile Inainte de realizarea inspecţiei icircn
conductatilde se realizeazatilde urmatildetoarele operaţii conducta se izoleazatilde de restul instalaţiei se
goleşte de apatilde se curatildeţatilde se demonteazatilde vanele de separaţie şi se introduce robotul icircn
conductatilde Roboţii sunt echipaţi cu camere video laser pentru determinarea ovalitatildeţii
conductei sonar pentru determinarea grosimii stratului de coroziune a fisurilor şi a
icircmbinatilderilor defecte camere telescopice mobile pentru inspecţia tehnicatilde a racordurilor surse
de luminatilde suplimentaratilde radiolocatoare pentru determinarea traseului conductei fig6
Rapoartele de inspecţie cuprind date referitoare la tipul conductei inspectate adacircncimea de
pozare a conductei numatilderul de defecte poziţia şi starea racordurilor tipul defectelor
localizarea acestora schiţa tronsonului inspectat cu localizarea defectelor
Fig 6 Robot dotat şi cu laser pentru stabilirea gradului de ovalizare conducte
Fig7 Diagnosticare conductatilde de apatilde ndashdepuneri
Bibliografie
8
1 Bolboacatilde AM- Contribuţii teoretice şi experimentale la reabilitarea şi modernizarea
conductelor din sistemele de distribuţie a apei icircn localitatildeţi Tezatilde de doctorat UTC-N Cluj-
Napoca 2012
2 wwwtermoutclujrotermoluc
3 SR 13431-2006
4 STAS 73471-74
5wwwdetcondro
6wwwdetectaquaro
7httpcasteconceptro
1
Note de curs 6 Diagnosticarea conductelor din sistemele de transport şidistribuţie a gazelor combustibile
1 IntroducereGazele combustibile- gaze naturale şi gaze petroliere lichefiate- sunt utilizate pentru
- nevoi menajere la maşini de gatildetit şi preparare apatilde caldatilde- instalaţii de ardere pentru obţinerea energiei termice necesare icircncatildelzirii- icircn procese tehnologice
Reţelele pentru transportul şi distribuţia gazelor naturale combustibile se impart icircn- retele exterioare de distribuţie- reţele interioare de utilizare
Presiunile icircn reţeaua de gaze naturale combustibile sunt diferite pe tronsoanele instalaţiei- -icircnaltatilde presiune ˃ 6 bari- -medie presiune 2 ndash 6 bari- -presiune redusatilde 02 ndash 2 bari
-presiune intermediaratilde 005 ndash 02 bari-presiune joasatilde lt 005 bari
Valorile presiunilor au fost stabilite dupatilde urmatildetoarele criterii-presiunea de utilizare a arzatildetoarelor şi altor aparate care lucreazatilde cu gaze-siguranţa icircn exploatare a sistemului de alimentare cu gaze-caracteristicile funcţionale ale regulatoarelor de presiune debitmetre aparate de
reglaj şi automatizareSistemul de conducte de icircnaltatilde presiune pentru gazele din import sau cele din producţieproprie are presiunea de lucru pgt40 bari Sistemul regional de transport are presiunea de 6 ndash40 bari iar sistemul local de transport are presiunea mai micatilde de 6 bari Conductele suntmetalice confecţionate din oţel icircmbinate prin suduratilde electricatilde urmatatilde de verificareacordonului de suduratilde prin metode nedistructiveReteaua exterioaratilde de distribuţie este confecţionatatilde din tevi de oţel imbinate prin suduratilde cufitinguri (cot teu cruce etc) sau din polietilena de icircnaltatilde densitate icircmbinatatilde prin suduratilde
2 Defecţiuni ale conductelor
Prin defect al conductelor din sistemul de transport şi distribuţie al gazelor combustibile seicircnţelege orice eveniment icircn sistem care provoacatilde pierderi de gaze de la simple emanaţii lamodificatilderi ale regimului de presiune care necesitatilde pentru rezolvare reparare materiale forţatildede muncatilde utilaje consum de timpDefecţiunile apar icircn interiorul conductelor metalice lasuprafaţa peretelui sau la exteriorul conductelor Avacircnd icircn vedere gradul de periculozitate alsistemului de conducte defecţiunile posibile se impart icircn trei clase de defecte
- defecte generate de factori dependenţi de timp defecte produse de coroziuneaexterioaratilde ( electrochimicatilde chimicatilde coroziunea solului coroziunea microbiologicatildecoroziunea datoratatilde solicitatilderilor mecanice coroziunea prin eroziune coroziunea piting)defecte provocate de coroziunea interioaratilde defecte produse de coroziunea fisurantatilde subtensiune
- defecte generate de factori stabili defecte de fabricaţie ale icircmbinatilderilor sudate defecte de construcţie ( fisuri şi ruperi ale cordoanelor de suduratilde bucle sau curbe ale ţevilorsudate) defecte ale elementelor filetate ale conductelor defecte ale elementelor de tip specialale conductelor ( defecte ale icircmbinatilderilor cu flanşe defecte de funcţionare incorectatilde arobineţilorvane catildederi ale sistemului de etanşare sau corpurilor echipamentelor )
2
- defecte generate de factori independenţi de timp defecte produse de intervenţiede terţatilde parte (voite sau nevoite) care produc defecte imediate sau icircntacircrziate deterioratilderi prinacţiuni ilicite defecte produse de operarea incorectatilde defecte produse prin solicitatilderi climaticesau de teren ( defecte datorate temperaturilor scatildezute tratildeznete ploi inundaţii alunecatilderi deteren cutremure)
Coroziunea are ponderea cea mai mare raportat la numatilderul de defecţiuni care seregatildesesc icircn lunile cu temperaturi scatildezute şi umiditate mare Se depisteazatilde la distanţe mici decordonul de suduratilde şi se datoreazatilde sudurii necorespunzatildetoare izolaţiei exterioarenecorespunzatildetoare şi solului Fenomenul de coroziune duce la micşorarea grosimii pereteluiconductei şi icircn final la perforarea lui figura 1
Fig1 Coroziune exterioaratilde pe conductatilde de gaz [3]
Dacatilde coroziunea şi fisurile nu sunt depistate şi nu sunt reparate icircn stadiul primar de degradareaceste vor creşte pacircnatilde la degradarea finalatilde catastrofalatilde catildend se pierde gazul din conductatilde şi sepot produce evenimente grave In prezent existatilde implementat icircn sistemul naţional ndashTransgaz-sistemul preventiv si corectiv de mentenanţatilde care introduce un sistem lucratilderi dementenanţatilde planificate anual ndashrevizii tehnice RT- durabilitate economicatilde de mentenanţatildenivel acceptabil al riscului de producere al defectelor accidentale şi cheltuieli minimeplanificate din timp Pentru protecţia catodicatilde a conductelor (sistem activ) se utilizeazatilde douatildesisteme - sistemul cu anozi galvanici ataşaţi conductei
- sistemul cu staţie de injecţie de curent electric icircn conductatildeProtecţia anticorozivatilde exterioaratilde ndashsistem pasiv- ( uşoaratilde normalatilde icircntatilderitatilde foarte icircntatilderitatilde) serealizeazatilde icircn exterior cu mai multe straturi
- stat aderent cu grund vopsea pe bazatilde de bitum şi benzinatilde- strat izolare cu amestec pe bazatilde de bitum
3
- strat armare cu benzi din pacircslatilde sau fibratilde de sticlatilde- icircnveliş exterior din benzi bitum - cauciuc materiale plastice fibre de sticlatilde
Protecţia anticorozivatilde icircn interiorul conductei se realizeazatilde prin grunduire cu bitum
3 Diagnosticarea conductelor din sistemul de transportDiagnosticarea conductelor ce trebuie reabilitatereparate este un proces complex
realizat icircn prezent cu metode moderne Reabilitatea conductei este icircn cele mai multe cazuri osoluţie mai economicatilde decatildet o investiţie nouatilde Deciziile trebuie luate dupatilde o analizatildeeconomicatilde dupatilde durata efectivatilde de exploatare şi istoricul defectelor de pe conductatildeDiagnosticarea conductelor pentru a se stabili starea tehnicatilde vine icircn sprijunul luatilderii uneidecizii corecte Determinarea statilderii tehnice se poate realiza cu urmatildetoarele metode
- investigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei conductei metalice icircngropate aplicabilatildela conducte metalice icircngropate protejate catodic dar care prezintatilde defecte deizolare icircn vederea controlului ultrasonic al integritatildeţii materialului tubular
- investigare din interior cu ajutorul sistemelor inteligente de diagnosticare ndash PIG(cu metode magnetice şi ultrasonice) a conductei icircn funcţiune pentru defecteinterioare şi exterioare ale conductei
- tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziuneInvestigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei se face cu trei procedee- metoda Pearson (gradient de curent alternativ)-metoda potenţialelor la intervale mici CIPS-metoda gradientului de curent continuu DCUGInvestigarea din interior cu sisteme inteligente PIG detecteazatilde coroziuni interioare
coroziuni exterioare defecte ale cordoanelor de suduratilde fisuri ale materialului conducteiTehnologia aplicatatilde cuprinde urmatildetoarele operaţii
- pozarea pe traseul conductei a indicatoarelor de trecere PIG a sistemului de urmatilderirea deplasatilderii PIG-ului
- operaţii pregatildetitoare pentru inspecţie identificarea obstacolelor realizarea unuiprogram de curatildeţire adecvat inspectarea gatilderilor de lansare-primire a instalaţiei godevilare
- curatildeţirea conductelor cu PIG de curatildeţire (godevil) magnetic cu perii racloaremagnetic cu perii pe circumferinţatilde cu discuri de raclare cu discuri de ratildezuire PIG dinpolietilenatilde
- probatilde de trecere cu PIG fals echipat cu discuri de calibrare- inspecţia inteligentatilde propriu zisatilde cu PIG inteligent dotat cu senzori de relevare a
defectelor interne şi externe + detectare presiune temperaturatilde unghi de redare vitezatilde derulare
PIG-ul inteligent trebuie satilde icircnregistreze datele suficiente culese pe canale separate satildedispunatilde de capacitate mare de stocare a datelor satilde aibe un numatilder mare de senzoriminiaturizaţi pentru a acoperii 100 din circumferinţa conductei PIG-ul este transportat princonducta de gaz icircn acelaşi timp cu debitul de gaze necesare consumatorului cu o anumitatildevitezatilde PIG-ul se lanseazatilde din gara de lansare - primire PIG anexa 1 In figurile 2 şi 3 seprezitatilde douatilde tipuri de PIG-uri figura 4 prezintatilde principiul de matildesurare ultrasonicatilde In fig5 67 se prezitatilde tipuri de PIG-uri Gara de lansare primire PIG-uri asiguratilde lansarea PIG-urilor icircnconducte cu DN 200 ndash 1100 mm la presiuni nominale de 25 ndash 100 bari şi temperaturi de -300
-+ 500 Tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziune este o metodatilde nedistructivatilde de
diagnosticare a defectelor conductelor ce nu pot fi diagnosticate cu PIG-uri inteligenteMetoda constatilde icircn efectuarea matildesuratildetorilor deasupra terenului pe traseul conductei icircn vedereadeterminatilderii anomaliilor apatilderute icircn grosimea pereţilor cum ar fi coroziunea Tehnologia deoperare cuprinde
4
- aplicarea unui curent electric cu componente armonice cu frecvenţe diferite icircntredouatilde puncte ale conductei la distanţa de 1000 m unul de altul
- se deplaseazatilde placa cu senzori ( 6 senzori icircn linie x 4 coloane) fig8 din metru icircnmetru pe traseul conductei matildesuracircndu-se cacircmpul magnetic icircn lungul conductei- procesarea datelor obţinute icircn laborator icircn vederea determinatilderii deviaţiei cacircmpului
magnetic dependent de frecvenţatilde icircn direcţie verticalatilde şi orizontalatilde- prezenţa unei deviaţii indicatilde regiunea care prezintatilde defect de regulatilde cauzat de
coroziune-
Fig2 Componenţa PIG cu senzori ultrasonici
Fig3 PIG cu senzori magnetici
Metoda NO PIG se poate utiliza la diametre ale conductelor de 3 ndash 10 ţoli la o grosime aperetelui de maxim 10 mm si o adacircncime a conductei de 2 metri Lungimea de inspecţie aconductei este de 1000 m Productivitatea zilnicatilde este de 750 m Alte caracteristici tehnice
- specificaţie defect ˃ 96- lungimea minimatilde 50 mm- latildeţimea minimatilde 50 mm
5
- detectare defect ˃ 20 pierdere metal rezoluţie adacircncime ˂ 20 mm- adacircncime coroziune minim 50 din grosimea peretelui
Fig6 PIG introdus icircn conductatilde 1- conductatilde 2 ndashPIG
1 2 3 4 5
1
Fig4 Principul de matildesurare ultrasonic 1-peretele Fig 5 PIG de curatildeţire 1- periiţevii2- impuls incident 3- defect interior 4- impulsreflectat 5- defect exterior
1 2
-
6
Fig7 Tipuri de PIG
1 2 3
Fig8Instalaţie de diagnosticare NO PIG 1- placa cu senzori 2 ndash cablu 3- calculator
4 Diagnosticarea conductelor din sistemul de distribuţieConductele de transport şi distribuţie sunt izolate exterior ( protecţie pasivatilde) cu ţesatildeturatilde devatatilde de sticlatilde şi bitum protejate catodic ( protecţie activatilde) Ingropate dacatilde este cazul la minim08 m adacircncime sau montate suprateran Diagnosticarea statilderii tehnice a conductelor se facecu urmatildetoarele procedee
- examinarea vizualatilde cu ochiul liber folosind lupa dacatilde este cazul-examinare imagisticatilde icircn interiorul conductei cu camere video- examinare cu ultrasunete cu impuls reflectat- examinare cu ajutorul curenţilor turbionari- examinare cu radiatii penetrante ( Xγ )- examinare prin termografie
Conductele pot avea defectele coroziune eroziune obosealatilde Forma acestor defecte poate fi
ovalatilde neregulatatilde spiralatatilde Din punct de vedere al originii şi localizare avem defecte de
suprafaţatilde icircn apropierea suprafeţei şi defecte interne Defectele pot fi individuale sau grupate
Alegerea procedeului de diagnosticare se face dupatilde tipul defectului accesibilitatea conductei
nivel de sensibilitate dorit echipament de examinare disponibil costul procedeului Chiar
dacatilde conductele sunt corodate şi pierderea de material din peretele conductei este mai mic de
7
80 din grosimea peretelui dar nu au scurgeri de gaze ele nu se scot din funcţiune dar se
poate micşora presiunea din conductatilde Urmeazatilde a se repara ca defect local efectuicircndu-se
reparaţia localatilde a conductei pe o anumitatilde lungime
Verificarea tehnicatilde a conductelor şi branşamentelor se executatilde la intervale de 6luni-
12 luni icircn funcţie de numatilderul de defecte constatate kman precedent şi alţi parametri tabelul
1 Tabelul 1
Termene maximale pentru efectuarea verificatilderilor tehniceTipul conductei Conducte din oţel Conducte din PE
subterane supraterane
Numatilder de
defecte
constatatekman
precedent x
x lt 0025 0025ltxlt025 025ltxlt1 xgt1 indiferent de
vechimea
conductei
cu
vechime
ltde 2 ani
cu
vechime
gtde 2 ani
Interval de timp
1
verificare
an
1 verificare la
6 luni
1
verificare
la 3 luni
1
verifi
care
lunatilde
1
verificarean
1
verificare
la 6 luni
1
verificare
an
Verificarea etanşeitatildeţii icircmbinatilderii conductelor şi armatildeturilor se face la presiunea de lucru a
gazului din instalaţie cu spumatilde de apatilde şi satildepun sau aparate de detectare scurgeri de gaz metan
In figura 9 se prezintatilde un aparat pentru inspecţie video tractat manual iar icircnfig10 aparat pentru detectarea scurgerilor de gaze naturale utilizat la verificarea etanşeitatildeţii
1
2
Fig10 Aparat pentru detectare scurgeri degaze naturale 1 senzor 2- aparat
Fig9 Aparat pentru inspecţie video
8
Bibliografie
1TatildenatildesescuFT ndash Electrotehnologii Protecţia mediului procesarea de materiale şicontrol nedistructiv Editura AGIR Bucureşti 2011 ISBN 978-973-720-353-32ZecheruGh şa- Strategii de mentenanţatilde pentru conductele de transport al gazelornaturale Universitatea de petrol şi gaze Ploieşti 20113Laţa I Bicircrsan F ndashUtilizarea materialelor compozite la repararea defectelor de tip lipsatildede material produse prin coroziunea exterioaratilde a conductelor metalice In Monitorul depetrol şi gaze 5 (111) mai 2011p64wwwnopigro5wwwflowtitecom ndash Manual de intervenţie Flowtite Technology AS Norvegia6wwwtransgazro7wwwarmagazro8wwwagirro9wwwpipelineengineeringro10wwwscrigroupcom11wwwartecnoro12wwwavantro13PT CR 12-200315SREN 13480-32003A2 200716SREN 14291 ndash Soluţii spumante pentru detectarea scurgerilor de gaze17 EN 12954-2
9
Anexa 1-Garatilde de lansare - primire PIG (godevil) [10]
1
Note de curs 7-8-9 Metode şi tehnologii de reabilitare şi modernizare a conductelor dedistribuţie apatilde canalizare gaz
1 Alegerea tehnologiei de reabilitare a conductelor utilizacircnd analizamulticriterialatilde
11 GeneralitatildeţiReabilitarea conductelor reprezintatilde o etapatilde importantatilde icircn prelungirea duratei de
exploatare a conductei degradate pe o perioadatilde de 30 divide 50 ani Costul reabilitatilderii este estimatla 50 divide 75 din valoarea unei noi investiţii De exemplu icircnlocuirea conductelor de gazenaturale sau a unor tronsoane din acestea se face icircn funcţie de starea tehnicatilde numatilder de defecte km agresivitatea solului şi valorile curenţilor de dispersie modernizarea carosabilului şiinfrastructurii sistemelor de utilitatildeţi necesitatea redimensionatilderii schimbarea regi mului depresiune influenţa asupra mediului ambiant dezvoltarea economicatilde a unor regiuni etcLuarea deciziei de reabilitare este etapa cea mai importantatilde icircn realizarea proiectului dereabilitare Fiind un proiect de dezvoltare tehnologicatilde fundamentarea deciziei se face cuajutorul analizei muticriteriale -AMC Aceasta se bazeazatilde pe analiza cantitativatilde ndash prinpunctare ierarhizare determinarea ponderii - a unei game largi de catagorii şi criteriicalitative de impact Alatildeturi de costurile şi beneficiile economice stabilite prin metodacost-beneficiu - MCB - pot fi elaboraţi diferiţi indicatori sociali şi de mediu Utilizareaacestei metode permite structurarea şi combinarea diferitelor evaluatilderi ce trebuie luate icircnconsiderare icircn luarea deciziilor cacircnd pot fi mai multe alternative
AMC este utilizatatilde pentru selectarea celei mai bune alternative din cele disponibilepentru realizarea investiţiei icircn reabilitarea conductelor Pentru proiecte mici se utilizeazatildeAMC iar pentru proiecte majore AMC + MCB AMC poate fi aplicatatilde şi icircn cazurile icircncare proiectul are obiective simple acestea fiind calitative şi mai puţin cuantificabile
Etapele utilizatilderii AMC sunt- stabilirea contextului decizional- definirea opţiunilor- definirea criteriilor- crearea matricei de performanţatilde- standardizarea punctajelor- ponderea criteriilor pentru cuantificarea relativatilde a fiecatilderui criteriu icircn procesul
decizional- ierarhizarea opţiunilor- ierarhizarea rezultatelor- analiza de senzitivitateStrategia de reabilitare a unui tronson de conductatilde cuprinde urmatildetoarele etape- analiza situaţiei actuale ţinacircnd cont şi de istoricul conductei- stabilirea obiectivelor- managementul datelor- evaluarea defectelor şi a altor elemente ale tronsonului de reabilitat- estimarea şi verificarea costurilor- propuneri şi analizarea strategiei de reabilitare
- planificarea operaţiilor de reabilitareIn final se icircntocmeşte proiectul de reabilitare al conductei Justificarea adoptatilderii proiectului dereabilitare se axeazatilde pe
- reducerea costurilor de operare- reducerea costurilor de reparaţii a conductelor- reducerea pierderilor de fluid vehiculat prin conducte
2
- creşterea gradului de icircncredere a consumatorului icircn calitatea serviciului asigurat defurnizor ( calitatea fluidului presiunea de funcţionare reducerea numatilderului de opririaccidentale)
- protecţia mediului şi conservarea resurselor naturale
12 Metode de evaluareIn cadrul evaluatilderii factorilor care sunt luaţi icircn considerare la luarea deciziei de reabilitare aconductelor fie prin metoda clasicatilde tranşeu deschis fie prin metoda modernatilde NO DIG (fatilderatilde decopertare) se aplicatilde urmatildetoarele metode
- analiza directatilde a performanţelor alternativelor- icircnsumarea ponderilor sau modele liniare cumulative- procesul ierarhiei analitice ( PIA)- metoda ELECTRE l
Indiferent de metoda adoptatatilde icircn prima fazatilde a analizei trebuie stabilite metodele şi procedeelede reabilitare a conductelor Tehnologiile pot fi clasificate astfel pentru catildeptuşireacanalelorconductelor introducerea unei conducte noi icircn conducta veche conducta nouatildepreia sarcinile conductei vechi consolidarea conductei vechi realizarea de lucratilderi noi Inschema urmatildetoare se prezintatilde principalele metode şi tehnologii de reabilitareReparaţie capitalatilde reabilitare conducte-NO DIG (fatilderatilde decopertare)
- place pipe (CIPP) -pentru conducte instabile şi stabile din punct de vedere static - palled in place - inverted in place
- slipline- pentru conducte instabile şi stabile static- catildeptuşire interioaratilde (torcretare)
- cu mortar de ciment - cu polimeri
- close fit pipe - sublime -swagelining - rolldown -compact pipe
Inlocuire conducte vechi ndashNO DIG-cu icircndepatildertarea conductei vechi din sol
- conductatilde pilot ndashpilot l- pilot ll
- impactor- pipe ejection- pipe extraction- CLG
- cu distrugerea conductei vechi- pipe bursting (cu aer comprimat cu forţatilde de tragere cu acţionarehidraulicatilde pipe implosion)- pipe splitting ( pentru oţel fontatilde ductilatilde )
Reparaţie capitalatilde reabilitare - tranşeu deschisReparaţie localatilde - short liner pentru Dn = 100 divide 600 mm
- echipament robotizat pentru netezirea presarea mufelor şi cratildepatildeturilor din ţevi Dn
ge 150 mm + reabilitarea branşamentelor realizate cu coliere presate pe conductaprincipalatilde şi etanşare cu ratildeşini Dn ge 150 mm
- tehnica injectatilderii pentru sigilarea mufelor şi cratildepatildeturilor
3
- procedee de reparare prin sudare la conducte metalice ( icircncatildercare cu suduratilde peticesudate manşoare tip B
- procedee de reparare a conductelor metalice fatilderatilde sudare( cu manşon tip Aicircnvelişuri cu ratildeşinatilde)
- utilizarea icircnvelişurilor de consolidare metalice umplute cu materiale polimerice saucompozite
- repararea conductelor metalice cu icircnvelişuri din materiale polimerice saucompozite
-Criteriile al catilderui numatilder nu trebuie satilde fie mai mare de 10 pentru selecţia tehnologiilor dereabilitare sunt prezentate icircn tabelul 1Analizicircnd caracteristicile tehnice şi tehnologice ale tronsonului de conductatilde din schemaprezentatatilde mai sus se extrag variantele de reabilitare care se noteazatilde cu V1 V2ViDin tabelul 1 se aleg criteriile de evaluare
Criterii pentru selecţia tehnologiilor de reabilitare Tabelul 1NrcrtCj Denumirea criteriului UM Natura criteriuluiC1 Durata de viaţatilde a conductei reabilitate ani maximizantC2 Durata de execuţie ani minimizantC3 Perturbarea traficului sau a exploataţiei agricole minimizantC4 Perturbarea altor reţele minimizantC5 Afectarea mediului minimizant
C6 Preţul reabilitatilderii ron minimizantC7 Lungimea traseului m maximizantC8 Garanţia ani maximizantC9 Accesibilitatea ( satisfacerea necesitatildeţilor
locuitorilor a mediului de afaceri)lockm maximizant
Notatilde Natura criteriului poate fi schimbatatilde la cerinţele beneficiarului particularitatildeţile lucratilderiide reabilitare prevederile legislaţiei icircn vigoare factori sociali etc
Fiecatilderui criteriu de evaluare Cj i se stabileşte un coeficient de importanţatilde Kj pe oscaratilde de ierarhizare de la 1 la 3
- 1 ndash importanţatilde redusatilde- 2 ndash importanţatilde medie- 3 ndash importanţatilde maximatilde
Pentru stabilirea ponderii de importanţatilde al fiecatilderui criteriu selectat se utilizeazatilde coeficienţinumerici de importanţatilde utilizacircndu-se diferite scatilderi cu valori 1 divide 3 1 divide 5 1 divide 7 1 divide 10 1 divide100 Alegerea scatilderii se face icircn funcţie de precizia cu care se doreşte departajarea criteriilor deevaluare In tabelul 2 se prezintatilde cacircteva scale de evaluare ( clasificare)
Scale de clasificare cu diferite nivele Tabelul 2
Calificativ acordat Grad de satisfacere3 nivele 1 minim
2 parţial3 total
5 nivele 0 nesatisfatildecatildetor25 satisfatildecatildetor
4
5 mediocru75 bine10 foarte bine
7 nivele -3 influenţatilde negativatilde foarte mare-2 influenţatilde negativatilde mare-1 influenţatilde negativatilde0 nici o influenţatilde1 influenţatilde pozitivatilde2 influenţatilde pozitivatilde mare3 influenţatilde pozitivatilde foarte mare
10 nivele ndash transformareacalificativelor icircn note
Foarte bine Bine Mediocru Satisfatildecatildetor Nesatisfatildecatildetor
Criterii cu pondere ge 3 10 75 5 25 0Criterii cu pondere 2 8 65 5 35 2Criterii cu pondere 1 7 6 5 4 3
Eficienţa economicatilde a noilor tehnologii NO DIG apare numai peste o anumitatilde valoare alungimii de conductatilde reabilitatatilde
13 Metoda de evaluare globalatilde a performanţelorAceastatilde metodatilde este icircn prezent cea mai utilizatatilde de diverse firme instituţii pentru luareadeciziilor icircn domeniul reabilitatilderii sistemelor de conducte ( face parte din metoda icircnsumatilderiiponderilor) Paşii care trebuie urmaţi sunt
- stabilirea variantelor care urmeazatilde a fi analizate schema punct 12- stabilirea criteriilor de evaluare ndash tabelul 1- şi a coeficienţilor numerici de importanţatildetabelul 2- icircntocmirea matricei cu calificative şi transformarea calificativelor icircn notecare seicircnscriu icircn matricea notelor-- calcularea indicelui global de performanţatilde pentru fiecare variantatilde icircn parte cu relaţia
IG = jj
n
j
KN 1
(1)
unde Nj este nota atribuitatildeKj ndash coefientul de performanţatilde (numerici de importanţatilde) a criteriului de evaluaren ndash numatilderul de criterii de evaluare (maxim 10)-clasificarea variantelor analizate- varianta cu punctajul cel mai mare ocupatilde prima
poziţie
2 Principalele tehnologii de reabilitare modernizare conducte
21 Tehnologia cured in place pipe (CIPP)Tehnologia constatilde icircn introducerea unui tub linear flexibil (furtun) ales icircn funcţie de
aplicaţie (apatilde potabilatilde canalizare apatilde industrialatilde etc) impregnat cu o ratildeşinatilde termoreglabilatildeicircn conducta gazdatilde ce trebuie reabilitatatilde Tubul linear flexibil este confecţionat din poliesterlacircnatilde material fibros şi prevatildezut pe o faţatilde cu un film din polietilenatilde poliuretan PVC Ratildeşinatermoreglabilatilde este aleasatilde icircn funcţie de utilizare poliester la canalizatilderi sanitare vinilester laaplicaţii industriale unde se cere rezistenţatilde mare la coroziune şi presiune ratildeşinatilde epoxidicatilde laapatilde potabilatilde icircn domeniul industrial unde se cere rezistenţatilde mare la presiune şi temperaturatilde
5
ridicatatilde In figurile 1 şi 2 se prezintatilde schema de principiu a metodei CIPP antrenareafurtunului se face cu apatilde rece
1 2 3 4 5 6 7 8
Fig1 Introducere furtun flexibil icircn conducta veche 1- conductatilde veche (gazdatilde) 2- apatilde rece3- autospecialatilde 4- furtun nou 5- furtun pliat impregnat cu ratildeşinatilde 6 ndashechipament tip rastel7- catildemin de acces 8- hidrant
Intatilderirea furtunului cu apatilde caldatilde este prezentatatilde icircn figura 2Tratarea ratildeşinii cu careeste impregnat furtunul se poate face cu apatilde caldatilde abur cu latildempi cu raze ultravioleteLa tratarea cu apatilde caldatilde sau abur se urmatildereşte cu ajutorul unor senzori permanenttemperatura la fiecare capatildet al furtunului Ratildeşinile artificiale epoxy A2000B se folosescpentru catildeptuşeli impregnate la exteriorul furtunului PVC iar FluvPax TF4 se utilizeazatilde lamateriale neţesute la furtune PUExistatilde douatilde procedee de introducere a furtunului flexibil icircn conducta veche (gazdatilde) primulinverted in place la care furtunul este introdus cu ajutorul aerului comprimat (presiunea aer02divide04 bari) sau a apei al doilea procedeu pulled in place la care furtunul se trage icircnconducta veche cu troliu Procedeul CIPP se poate aplica pentru conducte instabile şi stabiledin punct de vedere static
Procedeul se aplicatilde la conducte cu Dn = 100 divide 1200 mm Lungimea tronsonuluireabilitat L le 600 mIndiferent de procedeu se va urmatilderi viteza cu care se deplaseazatilde furtunul icircn conducta veche(gazdatilde) 4 divide 7 mmin precum şi forţa de tragere a furtunului care nu trebuie sa depatildeşeascatildevaloarea prescrisatilde de producatildetor Se utilizeazatilde curent douatilde tipuri de furtune
- pe baza icircnvelişului extern PVC conducta este icircn linie dreaptatilde coturi la maximum450 Dn = 100 divide 400 mm dimensiunile nu se modificatilde icircn timpul procesului deinstalare
- pe baza icircnvelişului extern PU pentru ţevi drepte cu coturi la 900 extensibile se potutiliza şi la un alt diametru mai mare ca cel nominal de micşoreazatilde cu 4 datoritatildeextensiilor radiale icircn consecinţatilde lungimea de va matilderi cu 4
6
Forţa de tragere a furtunului datoritatilde frecatilderilor dintre conducta gazdatilde şi furtun se poatecalcula cu expresia
Ft = 12 (μmiddotpmiddotx) (2)unde Ft este forţa de tragere icircn N
μ = 01 divide 03 ndashcoeficient de frecare furtun conductatilde vechep ndash greutatea liniaratilde a furtunului icircn Nmx ndash lungimea furtunului icircn m
1 2 3 4 5Figura 2 Intatilderirea ratildeşinii cu apatilde caldatilde 1 catildemin de sosire 2- apatilde caldatilde 3- conductatilde nouatildeicircntatilderitatilde4-conductatilde apatilde caldatilde tur 5- conductatilde apatilde caldatilde retur
Dupatilde icircntatilderirea ratildeşinii conducta poate fi spatildelatatilde şi dezinfectatatilde Conductele de branşament seleagatilde la conducta reabilitatatilde cu ajutorul robotului echipat special cu freze şi camere videoUrmeazatilde inspecţia video pe icircntreg traseul reabilitat Garanţia acordatatilde 25 ani[14]
Tehnologia de execuţie are urmatildetoarele etape- colectarea datelor de spre diametrul nominal al conductei gazde debitul vehiculat
grosimea peretelui materialul din care este confecţionatatilde conducta schimbatilderile de diametrupe anumite tronsoane identificarea tuturor ramificaţiilor active şi inactive
- identificarea gurilor de acces sau executarea acestora- montarea echipamentului de tip rastel- redicţionarea curgerilor din conducta gazdatilde curatildeţirea conductei- instalarea furtunului impregnat cu ratildeşinatilde icircn conducta gazdatilde prin gurile de acces- uscarea materialului cu apatilde caldatilde abur sau latildempi cu raze ultraviolete- verificarea conductei noi- reconectarea conecţiilor laterale prin decuparea de guri de conectare laterale şi
sigilarea conecţiilor laterale abandonate22 Calculul de reabilitare a conductei reabilitate cu tehnologia CIPP
7
Conducta gazdatilde poate fi parţial deterioratatilde Pentru a se realiza stabilitatea staticatilde a noiiconducte reabilitate trebuie dimensionat furtunul icircn funcţie de solicitatilderile externe Calcululconstatilde icircn
- calculul la incovoiere- calculul la flambaj- calculul rezistenţei furtunului la obosealatilde (stres)- calculul la flambaj datorat icircncatildercatilderii rezultate din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde
221 Calculul la icircncovoiereCalculul de icircncovoiere constatilde fie icircn determinarea procentului de icircncovoiere
efectiv (γD) la o anumitatilde grosime a peretelui furtunului t fie a grosimii pereteluifurtunului t admiţacircnd un procent de icircncovoiere maxim de (γD) le 5 Procentul deicircncovoire se calculeazatilde cu relaţia
γD = K(LW + Ws ) 100 [ E 15( DR ndash 1)3 + 0061 Es] (3)
unde γ este icircncovoierea conductei reabilitate-γD le 5 - procentul de icircncovoiere- L = 125 coeficient de decalaj- K = 0083 constantatilde de stratificare- W ndash icircncatildercarea staticatilde icircn N- Ws ndash icircncatildercarea dinamicatilde icircn N- DR = D t ndashraportul conductei reabilitate- D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat) icircn m- t ndash grosimea furtunului icircn m- E ndashmodulul de elasticitate al solului icircn Nm2- Es- modul de reacţie al solului icircn Nm2
Incatildercarea staticatilde W rezultatatilde din greutatea solului se calculeazatilde cu relaţiaW = CmiddotωmiddotBd 144 (4)
Unde C ndashgrad de ovalizareω- densitatea solului icircn kgm3Bd- latildeţimea tranşeei icircn care a fost montatatilde conducta ga zdatilde ( de reabilitat) icircn m
Coeficientul C se determinatilde cu expresia
C =
ku
e d
S
B
Huk
2
1
2
(5)
unde ku este raportul icircntre icircncatildercarea orizontalatilde şi cea verticalatildeHs ndashadacircncimea de pozare a conductei icircn m
Calculul icircncatildercatilderii dinamice care acţioneazatilde asupra furtunului pleacatilde de la realitatea catilde asuprafurtunului pot acţiona icircncatildercatilderi dinamice concentrate WSC şi icircncatildercatilderi dinamice distribuiteWSD
WS= WSC + WSD (6)
WSC = 033middotCSCmiddotPmiddotFSC 12middotD (7)WSD = CSDmiddotpmiddotFSD 144 (8)
unde CSC ndash coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor concentrateP ndash icircncatildercatilderi concentrate icircn NFSC- factor de impact pentru icircncatildercatilderi concentrate
8
CSD- coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor distribuitep ndash suprafaţa pe care sunt aplicate icircncatildercatilderile distribuite m2FSD- factor de impact pentru icircncatildercatilderi distribuite
222Calculul la flambaj
Furtunul este solicitat exterior de icircncatildercatilderi dinamice concentrate şi distribuite plusicircncatildercarea rezultatatilde din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde Grosimea furtunului t se determinatilde curelaţia[9]
t = 0721 D
3
1
2
sSL
t
CEBRE
I
Nq
(9)
unde D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde icircn mN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
qt =N
1 2
1
332
D
IECcedilBR L
(10)
qt ndash presiunea exterioaratilde exercitatatilde asupra conductei icircn Nm2EL ndash modulul de elasticitate redus la icircncovoiere datoritatilde efectului de icircmbatildetracircnire icircn Nm2Rω= 1 ndash 033(HωHS) coeficientul lui Buoyancy pentru apatilde (valoare minimatilde 067)B - coeficient de elasticitate pentru furtunI = 250t - moment de inerţieC- coeficient de ovalizare a conductei respectiv al furtunului calculat cu relaţia
C =
3
2
1001
1001
q
q
(11)
q ndash gradul de ovalizare calculat cu expresia
q = 100 (m
m
D
DD max ) (12)
unde Dm Dmax sunt diametrul mediu respectiv diametrul maxim al conducteiCoeficientul de elasticitate pentru furtun se determinatilde cu expresia
B =sH
e650
41
1
(13)
Incatildercatilderile statice şi dinamice se determinatilde cu relaţiile (6) (7) (8)In cazul icircn care flambajul este datorat numai icircncatildercatilderilor rezultate din acţiunea pacircnzei
de apatilde freaticatilde grosimea furtunului t se calculeazatilde cu expresia
9
t =
1
1(
2 3
1
2
PN
CKE
DR
L
(14)
icircn care P ndash este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunK = 7 ndashfactor de amplificareEL ndash modulul de elasticitate la icircncovoiereν = 03 ndashcoeficientul lui Poisson pentru furtunC- coeficientul de ovalizareDR- raportul conductei reabilitateN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
223 Verificarea rezistenţei furtunului la stresLa o duratatilde de viaţatilde de 50 de ani furtunul este supus unor condiţii de stres (obosealatilde
icircmbatildetracircnire) Fiind confecţionat din mai multe materiale cu caracteristici tehnice diferitefurtunul trebuie verificat şi la stres Se poate utiliza relaţia
15100
q(1+
100
q)( 2)(
t
D- 05 ( 1+ )
100
q)(
t
D=
PN
S(15)
icircn care P este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunt ndash grosimea furtunuluiN = 15 divide 2 factor de siguranţatildeS ndash rezistenţa la icircncovoiere a furtunuluiD ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat)q ndash gradul de ovalizare
Valoarea cea mai mare a grosimii furtunului t ca rezultat al diferitelor calcule efectuatepentru fiecare tip de solicitare icircn parte este grosimea finalatilde a peretelui furtunului
23 Metode de catildeptuşire interioaratildeConductele ce trebuie reabilitate sunt catildeptuşite pe suprafaţa interioaratilde cu un strat
subţire de mortar de ciment special sau polimeri speciali De regulatilde grosimea stratului estemai micatilde de 10 mm In unele cazuri se pot depune mai multe straturi Captuşirea interioaratilde(catildematildeşuirea) trebuie satilde asigure protecţie anticorozivatilde umplerea fisurilor şi a gatildeurilorrigiditatea catildeptuşelii stabilitatea staticatilde a conductei In acelaşi timp se icircmbunatildetatildeţescproprietatildeţile hidraulice ale conductei suprafaţa rezultatatilde icircn urma depunerii are rugozitatea maimicatilde ca rugozitatea suprafeţei interioare a vechii conducte Inainte de a se aplica metoda decatildeptuşire interioaratilde conducta se curatildetatilde foarte bine asiguracircndu-se un suport bun pentrucatildeptuşeala aplicatatilde In figura 3 se prezintatilde procedeul de catildeptuşire prin centrifugarePentru protejarea anticorozivatilde a conductelor metalice se aplicatilde catildeptuşeli cu ratildeşini poliexidicatilde
poliuree şi poliuretanToate aceste materiale au şi o bunatilde rezistenţatilde la abraziune Rugozitatea
suprafeţei interioare a conductei este foarte micatilde
Procedeul se aplicatilde la conducte cu diametrul nominal Dn= 80 divide 3400 mm şi lungimi aletronsoanelor de conducte L le 400 m
10
1 2 3 4 5 6Fig3 Utilaj pentru catildeptuşire prin centrifugare 1-conductatilde veche curatildeţatatilde 2 - furtun pentrualimentare cu mortar 3- robot 4- cap de pulverizare prin centrifugare 5- sistem de gletuire6-strat de mortar depus
Debitul de apatilde transportat prin conductatilde Q icircnainte de reabilitare calculat cu relaţiaQ = Av (16)
unde - Q este debitul apei vehiculate prin conductatilde icircn m3s- v ndashviteza apei icircn secţiunea de calcul icircn ms- A ndasharia secţiunii transversale a conductei icircn m2
trebuie satilde fie cel puţin egal cu debitul de apatilde transportat prin conducta reabilitatatildeMicşoracircndu-se diametrul interior al conductei viteza apei creşte cresc şi pierderile de sarcinatildedatoritatilde creşterii vitezei apei Din acest motiv icircn cadrul procesului de catildematildeşuire (torcretare)se procedeazatilde la gletuirea stratului de mortar de ciment pentru ca rugozitatea stratului realizatsa fie mai micatilde ca cea dinaintea reabilitatilderii Produsul de cimentare este alcatildetuit din cimentcu proprietatildeţi speciale + nisip cu granulaţie micatilde + aditivi Mortarul preparat icircn malaxoarespeciale dupatilde reţete este transportat cu pompe prin furtun la robot
Reproiectarea constatilde icircn calculul pierderilor de sarcinatilde unitare distribuite icircnainteşi dupatilde reabilitarea conductei precum şi a stabilitatildeţii statice sub influenţa diferitelorsarcini exterioarePierderile de sarcinatilde unitare distribuite icircn funcţie de debitul de apatilde transportat se determinatilde curelaţia
hr = Md Q2 (17)unde hr sunt pierderile de sarcinatilde unitar distribuite icircn mbar m
Md ndash modulul de rezistenţa hidraulicatilde icircn s2 m5Modulul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde Md se calculeazatilde cu relaţia
Md = 00826middot(λd5) (18)unde λ este coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde [-]
d- diametrul interior al conductei icircn mIntre coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde λ şi coeficientul lui Chezy ndashC- existatilde
legatildeturaλ = 8middotg C2 (19)
unde C -este coeficientul lui Chezy icircn m05sg-acceleraţia gravitaţionalatilde icircn ms2
Coeficientul lui Chezy se determinatilde cu expresia
C = kmiddotRh16 (20)
unde k-coeficientul de rugozitate al materialului [-]
11
Raza hidraulicatilde a conductei cu secţiunea circularatilde se determinatilde cu expresia
Rh = d4 (21)unde d ndash diametrul interior al conductei icircn m
In cazul icircn care se urmatildereşte protecţia anticorozivatilde umplerea fisurilor rigiditatea catildeptuşelii
(aplicaţie semi-structuralatilde) materialul folosit la obţinerea stratului depus de o anumitatilde
grosime t trebuie satilde asigure rezistenţa la forfecare pentru a menţine continuitatea
longitudinalatilde a stratului icircn prezenţa mişcatilderilor de teren rezistenţatilde la icircncovoiere rezistenţatilde
pentru preluarea sarcinilor dinamice Trebuie satildepate puţuri de lansare (de plecare de sosire
intermediare) care reprezintatilde circa 6 din suprafaţa totalatilde a şanţului necesar pentru
realizarea cu tranşeu deschis a conductei
223 Tehnologia sliplineTehnologia constatilde icircn introducerea unui tub nou icircn tubul vechi curatildeţat De regulatilde se
instaleazatilde conducte noi din GRP din PEID icircn conducte vechi Metoda se aplicatilde la reabilitareaconductelor de apatilde potabilatilde canalizare menajeratilde şi industrialatilde gaze naturale Toate sarcinilesunt preluate de noua conductatilde Secţiunea transversalatilde a noii conducte este mai micatilde casecţiunea transversalatilde a vechii conducte dar diferenţa va fi compensatatilde de valoareacoeficientul de rugozitate foarte mic al suprafeţei interioare a noii conducte Spaţiul dintrevechea conductatilde şi noua conductatilde este umplut cu un material special de cimentare In figura4A se prezintatilde schema tehnologicatilde de montare a noii conducte din PEID icircmbinatatilde prin suduratildecap la cap icircn exteriorul conductei vechiIn figura 4B se prezintatilde schema tehnologicatilde pentrumontare conducte GRP
A B1 2 3 4 5 1 2 3
12
Fig4 A-Tehnologie slipline montare conductatilde PEID 1- conductatilde veche2 ndashcap de tragere3-material de umplere4- cacircrlig6- conductatilde nouatilde PEID B-montare conductatilde GRP 1- conductatildeveche 2-material de cimentare 3- conductatilde nouatilde
224 Tehnologia subline
In conducta veche inspectatatilde video şi ulterior curatildeţatatilde foarte bine se introduce oconductatilde de polietilenatilde PE 80 sau PE 100 avatildend SDR (raportul dintre Dn t ) icircntre 26 şi 80Conducta nouatilde se supune unui proces de deformare a secţiunii transversale pe toatatilde lungimeaconductei sub forma de U ( icircn domeniul de elasticitate al materialului) dupatilde care se leagatilde cubenzi de sprijin figura 5 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde de troliu cu un cablu forţa detragere fiind monitorizatatilde permanent Dupatilde introducerea noii conducte icircn vechea conductatilde seintroduce apatilde sub presiune icircn conductatilde benzile de sprijin se vor rupe şi conducta nouatilde vareveni la forma iniţialatilde datoritatilde memoriei termice Procedeul se aplicatilde pentru Dn = 75mmdivide 1600mm şi lungimea L = 600m
1 2 3 4
Figura 5 Tehnologia subline 1- conductatilde veche 2- conductatilde nouatilde 3 ndash bandatilde de sprijin4 ndash conductatilde nouatilde revenitatilde la forma circularatilde
225 Tehnologia compact pipe
Conducta nouatilde din PEXa ( polietilenatilde reticulatatilde cu memoria formei) este introdusatilde icircnconducta de reabilitat deformatatilde sub forma literei C Aceastatilde conductatilde este trasatilde icircn conductaveche cu ajutorul unui troliu puţurile de acces sunt fie catildeminele de vanatilde existente fie puţuri
13
noi In figura 6 se prezintatilde poziţia conductei noi icircn timpul procesului de reabilitare şi dupatildereabilitare Readucerea conductei noi la forma iniţialatilde se face prin icircncatildelzire cu abur
Diametrul conductelor de reabilitat Dn = 100 divide 500 mm lungimea maximatilde 700mConducta nouatilde se muleazatilde pe interiorul conductei vechi şi preia sarcinile acesteia
226 Tehnologia swagelining
Tehnologia swagelining utilizeazatilde ca şi conductatilde nouatilde polietilena standard catildereia i sereduce diametrul cu 5divide 15 - deformatatilde icircn domeniul elastic cu ajutorul unui echipamentcomplex de reducere a diametrului figura 7 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde cu troliu icircnconducta veche ce trebuie reabilitatatilde Dupatilde aşzarea pe poziţia finalatilde a conductei forţa detragere este redusatilde iar conducta nouatilde revine la diametrul iniţial datoritatilde fenomenului derevenire elasticatilde Conducta nouatilde se muleazatilde perfect pe suprafaţa interioaratilde a conductei dereabilitat suprafaţatilde ce trebuie satilde fie curatatilde In figura 8 se prezintatilde instalaţia pentru procedeulswagelining Diametrul conductelor ce pot fi reabilitate Dn= 65 divide 1000mm la o lungimede 1000 m
Forţa de tracţiune a troliului poate fi determinatatilde cu relaţia ( 2 )
1 2 3Fig6 Tehnologia compact pipe 1-conductatilde de reabilitat 2- conductatildenouatilde deformatatilde icircn C 3- conductatilde nouatilde readusatilde la forma iniţialatilde
14
1 2 3 4 5
Figura 7Reducere dimensiuni conductatilde 1-conductatilde veche2 ndash conductatilde nouatilde gacirctuitatilde3- filieratilde 4- conductatilde nouatilde5- cap de tragere
1 2 3 4 5 6 7 8 9Figura 8 Instalaţie pentru tehnologia swagelining 1-conductatilde nouatilde PE 2- rolatilde de ghidare 3-reductor 4- puţ de plecare 5- conductatilde veche 6- cap de tragere 7- cablu 8-puţ sosire 9-troliu
267 Tehnologia rolldown
Tehnologia se aplicatilde la sistemele de distribuţie apatilde cu diametre mari amplasate icircn zone cutrafic pietonal şi auto ridicat Se utilizeazatilde conducte din PE icircmbinate prin suduratilde cap la cap peşantier cu ajutorul unui dispozitiv special cu role perechi Acest dispozitiv reduce diametrulcu maxim 10 icircn domeniul elastic al materialului viteza de reducere fiind de 1divide 3mminutReaducerea la forma şi dimensiunea iniţialatilde se face prin icircncatildelzirea conductei cu aburProcedeul este unul structural se pot reabilita conducte instabil din punct de vederestatic In figura 9 se prezintatilde tehnologia rolldown Dimensiunile conductelor de reabilitatDn=150 divide1000 mm lungimea 600 divide800 m
15
1 2 3 4
Figura 9 Tehnologia rolldown 1-conductatilde de reabilitat2-role3- conductatilde nouatilde4- conductatilde nouatilde fixatatilde icircn conducta veche
Bibliografie1 Roman M şa- Analiza multicriterialatilde Manual 2012 Academia de studii economiceBucureşti2 Massimio Flori ndashGhid pentru analiza cost-beneficu a proiectelor de investiţii Fonduleuopean pentru dezvoltare regionalatilde fondul de coeziune şi ISPA Universitatea de studii dinMilano 19973xxx - Ghid naţional pentru analiza cost-beneficiu a proiectelor finanţate din instrumentelestructurale Ministerul Economiei şi finanţelor4 StoenescuAl şa- Culegere de probleme de mecanicatilde teoreticatilde Editura Didacticatilde şipedagogicatilde Bucureşti 19655 Tudor I şa ndash Protecţia anticorozivatilde şi reabilitatea conductelor şi rezervoarelor EdituraUPG Ploieşti 2007 ISBN ndash 978-973-719-154-06 UTCB-ICECOM Bucureşti ndash Ghid pentru reabilitatea conductelor pentru transportul apei(brutecurate uzate uzate epurate etc) Bucureşti 20137Alessandrescu A- Inginerie mecanicatilde a sistemelor de conducte Ghid de proiectare + CDEditura AGIR Bucureşti 2013 ISBN 978-973-720-489-98 Paraschiv D- Tehnologii de recondiţionare şi procesatilderi ale suprafeţelor metalice EdituraJunimea Iaşi 2005 ISBN 973-37-0539-x9Najafi M ndash Trenchless technologies Piping- Installation and Inspection SUA ASCE PressISBN -978-0-07-164088-62010
16
10 Trujillo ARGhaderi S- Analysis of the long ndashterm Effect of mentenance Strategies InPipelines Technology 2006 Conference Bochum200611 httpmasinisiutilajero12 wwwtpcomro13 wwwrehaucom14SREN 129502 Calculul de rezistenţatilde mecanicatilde al reţele lor icircngropate sub diverse condiţiide icircncatildercare15 wwwceindustrialcomro16 httpinstalatiiucoznetindexconducte0-1517 wwwmnsrocamasuire framehtml18 wwwreabilitare-conductero19wwwcrumanro20 wwwHobasro21wwwgrup4cjro
- Note de curs 1pdf
- Note de curs 2_3pdf
- Note de curs 4_5pdf
- Note de curs 6pdf
- Note de curs 7_8_9pdf
8
- caracteristicile admisibile sunt acelea prin care piesa unei instalaţii poate fi repusatilde
icircn instalaţie fatilderatilde nici o recondiţionare urmacircnd a funcţiona satisfatildecatildetor pacircnatilde la o
nouatilde reparaţie
- caracteristica limitatilde numitatilde şi uzuratilde maximatilde admisatilde piesa nu mai corespunde
bunei funcţionatilderi icircn instalaţie
Pe matildesuratilde ce trece timpul un numatilder tot mai mare de piese din instalaţie ajung la limita de
uzuratilde urmacircnd a fi icircnlocuite sau recondiţionate reparaţiile devenind tot mai complexe şi
costisitoare Din acest motiv se utilizeazatilde criterii de stabilire a limitelor de uzuratilde Limitele de
uzuratilde se apreciazatilde icircn baza a patru criterii
Criteriul tehnic permite stabilirea limitelor de uzuratilde din considerente de rezistenţatilde din
icircncatildercarea care solicitatilde piesa din condiţiile frecatilderii la care este supusatilde piesa a solicitatilderilor
termice etc Criteriul tehnic este caracteristic pieselor şi icircmbinatilderilor a catilderor folosire peste
limita maxima de uzuratilde conduce la apariţia uzurilor de avarie a zgomote lor batildetatildeilor a
scurgerilor de fluid etc In figura 14 sunt prezentate curbele de variaţie a uzurii pentru
piesele unei icircmbinatilderi arbore-alezaj Jocul maxim limitatilde a icircmbinatilderii Jmax este
Jmax = ji + U1 max + U2max (111)
unde ji U1max U2max sunt jocul iniţial de montaj al icircmbinatilderii uzura limitatilde a arborelui
uzura limitatilde a alezajului icircn μm
Fig 14
Variaţia uzurii la douatilde piese dintr-o icircmbinare cu duratatilde de funcţionare egalatilde
Criteriul funcţional (tehnologic) se aplicatilde pieselor icircmbinatilderilor conductelor etc care dupatilde o
anumitatilde perioadatilde de funcţionare cu toate catilde ritmul de uzuratilde este constant sau chiar se
micşoreazatilde nu mai realizeazatilde indicii funcţionali impuşi prin documentaţia tehnicatilde a
instalaţiei
9
Criteriul recondiţionabilitatildeţii se aplicatilde acolo unde nu se poate aplica criteriul tehnic şi
criteriul tehnologic Unele piese din instalaţie se pot utiliza pacircnatilde la un anumit grad de uzuratilde a
catilderui intensitate se menţine constantatilde fatilderatilde a apatilderea uzura de avarie dar icircnratildeutatildeţirea indicilor
calitativi se produce icircntr-un stadiu atacirct de avansat icircncacirct piesele nu mai pot fi recondiţionate
impunacircndu-se icircnlocuirea lor
Criteriul economic vine satilde completeze celelalte criterii Se consideratilde ca uzuratilde limitatilde a
instalaţiei momentul icircn care cheltuielile de icircntreţinere şi reparaţii cresc peste anumite valori
iar pierderile tehnologice depatildeşesc limita admisibilatilde Exemplu la reţelele de apatilde potabilatilde
lucratilderile de reparaţii capitalereabilitare se fac cacircnd pierderea generalatilde de apatilde depatildeşeşte 20
din cantitatea totalatilde vehiculatatilde Reparaţiile accidentale se executatilde cacircnd apar pierderi evidente
de apatilde presiunea apei icircn sistem este redusatilde conductele sunt fisurate sau sparte
223 Sisteme de reparaţii
Sistemul organizatoric de icircntreţineri tehnice revizii si reparaţii trebuie satilde asigure
- uzuri catildet mai mici şi durabilitatildeţi cacirct mai apropiate ale pieselor componente
- satilde excluda posibilitatea ca din cauza uzurii instalaţia satilde fie scoasatilde din exploatare
icircn mod neprevatildezut
- posibilitatea de planificare a termenelor de intrare icircn reparaţie a necesarului de
piese de schimb şi a manoperei lucratilderilor de reparaţii
- reducerea la minim a timpului de imobilizare icircn reparaţii
Reparaţiile se executatilde icircn urmatildetoarele sisteme
- sistemul de reparaţii dupatilde necesitate
- sistemul de reparaţii la termene fixe
- sistemul de reparaţii dupatilde controlul statilderii tehnice a instalaţiei
- sistemul preventiv de reparaţii periodice planificate
Sistemul de reparaţii dupatilde necesitate se caracterizeazatilde prin aceea catilde instalaţiile se reparatilde
atunci cacircnd datoritatilde statilderii tehnice nu mai pot fi menţinute icircn exploatare sau se defecteazatilde
Este cel mai simplu sistem icircnsatilde nu se pot planifica lucratilderile şi nici volumul de muncatilde
necesar iar ieşirea bruscatilde din exploatare creazatilde grave probleme beneficiarilor
Sistemul de reparaţii la termene fixe impune retragerea din exploatare a instalaţiei la
termene fixe stabilite dinainte indiferent de starea tehnicatilde a instalaţiei Se pot planifica
piesele de schimb costurile reparaţiei volumul de muncatilde dar apare incovenientul catilde din
cauza gradului de uzuratilde diferit la piese apar cheltuieli inutile la lucratilderile de reparaţii
Sistemul de reparaţii dupatilde controlul statilderii tehnice a utilajelor constatilde icircn planificarea
reviziei tehnice a instalaţiilor şi stabilirea statilderii tehnice icircn urma reviziei Dacatilde se constatatilde catilde
10
instalaţia nu va putea funcţiona pacircnatilde la revizia urmatildetoare planificatatilde se executatilde reparaţia
Volumul pieselor de schimb a metodei de reparaţie volumul manoperei se stabileşte odatatilde cu
efectuarea reviziei tehnice Avantajul metodei constatilde icircn simplitatea ei şi icircn evitarea ieşirii din
funcţiune a instalaţiei Dezavantajul principal constatilde icircn faptul catilde planificarea reparaţiei nu se
poate face pe o perioada lungatilde de timp
Sistemul preventiv de reparaţii periodice planificate asiguratilde planificarea icircntreţinerilor
tehnice reviziilor şi reparaţiilor pe bazatilde de normative durata de funcţionare icircntre
intervenţiile tehnice se exprimatilde icircn ore de funcţionare debit de lichid pompat etc Necesitatea
reparaţiei este determinatatilde pe considerentul catilde piesa consideratatilde a ajuns la limita de uzuratilde
admisibilatilde Sistemul prezintatilde avantajul catilde se evitatilde ieşirea neprevatildezutatilde a instalaţiilor din
exploatare se pot organiza pregatildeti şi planifica lucratilderile de reparaţii Sistemul are prevatildezute
icircntreţineri tehnice I revizii tehnice RT reparaţii curente Rc şi reparaţii capitale Rk
Procedura de lucru pentru repararea conductelor de apatilde canalizare gaz metan este icircnconcordanţatilde cu tipul de material al conductei tehnica de lucru propusatilde ( cu decopertare fatilderatildedecopertare) timpul maxim disponibil pentru lucrare utilaje ce pot fi aduse pe amplasamentexistenţa unui permis de construcţie conform Legii 501991
Lucratilderile de reparaţii se icircncheie cu raport asupra operaţiei efectuate care intratilde icircndocumentaţia catilderţii de construcţie la capitolul reţea aducţiune efectuarea unui calcul de costal lucratilderii care se ataşeazatilde unei fişe ce va icircnsoţi tronsonul reparat de reţea Dacatilde icircn timp sumacosturilor de reparare este mai mare decacirct costul unei conducte noi se poate decidereabilitarea tronsonului respectiv Trebuie realizatatilde o bazatilde de date pe domenii constructivetehnologice cost reparaţii indicatori de performanţatilde ( reţea de apatilde -pierderea de apatilde icircn reţea consum de energie electricatilde kWhm3 lungime specificatilde mloc consum specific de apatilde lomzi retea canalizare-lungimea specificatilde de reţea mloc consum specific de energie kWhm3timpul mediu de remediere defecţiuni icircn ore etc)Caracteristicile constructive ale unei conducte sunt materialul conductei diametrul
nominal grosime perete adacircncimea de pozare anul realizatilderii poziţia şi matilderimea
branşamentelor hidranţilor vanelor reparaţii efective
Caracteristicile tehnologice sunt presiunea de lucru presiunea maximatilde icircn sistem presiuneade icircncercare viteza apei secţiunea de control a calitatildeţii apei etcRetehnologizarea se realizeazatilde dupatilde un proiect şi se consideratilde suma unor reabilitatilderisuccesive sau simultane integrate unui concept nou de executare şi a unor lucratilderi a catilderorexploatare şi conducere satilde fie optimizate prin informatizare Retehnologizarea poate fiparţialatilde sau integralatilde şi trebuie realizatatilde astfel ca instalaţia satilde poatatilde fi exploatatatilde pe o duratatildede 50 -100 de aniCheltuielire efectuate cu reparaţiile se evidenţiazatilde astfel
- reparat conducte ndash leim- reparaţii catildemine ndash lei buc- inspecţii reţea ndash leikm
Sumele cheltuite se pot exprima şi icircn moneda euroBibliografie
11
1 Robescu Dşa- Fiabilitatea proceselor instalaţiilor şi echipamentelor de tratare şi epurare
a apelor Editura Tehnicatilde 2002 Bucureşti ISBN 973-31-2152-5
2 Serbu T ndash Fiabilitatea şi riscul instalaţiilor Elemente de calcul şi teorie Editura
Matrixrom Bucureşti 2005
3 IonuţV - Tehnologia reparatilderii maşinilor Atelierul de multiplicare al Institutului Politehnic
din Cluj-Napoca 1976
4 Normativ pentru exploatarea şi reabilitarea conductelor pentru transportul apei NE 035-06
5 PFEIFFER- Reabilitarea ţevilor sub presiune şi a reţelelor de canalizare6 wwwsteinde- Reabilitarea conductelor de canalizare
1
Curs 2-3 Diagnosticarea conductelor din sistemele de canalizare
1 Introducere
Prin diagnosticare se urmatildereşte stabilirea statilderii tehnice la un moment dat a conductelor ce
intratilde icircn componenţa sistemelor de canalizare efectuatatilde cu scopul de a stabili ordinea de
curatildetare repararereabilitare a diverselor tronsoane ale sistemului Diagnosticarea se poate
face icircnainte de introducerea icircn reparaţie accidentalatilde sau planificatatilde a conductei icircn timpul
operaţiei de reparare şi la terminarea reparaţiei
In funcţie de diametrul nominal al conductei avem
- diagnosticare vizualatilde realizatatilde de regulatilde cu oglindatilde pentru ghidarea luminii
solare icircn conducta ce trebuie inspectatatilde cu diametre nominale maxime de 300 mm persoana
aflatatilde icircn catildeminul de vizitare trebuie satilde poarte echipament de protecţie
- diagnosticare imagisticatilde realizatatilde cu camere video amplasate pe roboţi şi
transmiterea imaginilor la postul de control pentru vizualizare icircnregistrare analizatilde figura
1AB
A B
Figura 1Diagnosticare imagisticatilde cu camera video A- manevrare manualatilde B- cu roboţi
Instalaţia se compune din monitor video dispozitiv de icircnregistrare video calculator sursatilde de
energie electricatilde robot pe role sau pe şenile Ghidarea robotului se face din autovehiculul tip
utilitar fig2D
2
A
B
C
D
Fig 2 Tipuri de roboţi şi autovehicul tip utilitar ABC- roboţi pe roţi şenile D- autovehicul
tip utilitar dotat pentru inspecţii
Localizarea zonei defecte se realizeazatilde icircn raport cu un reper fix- catildemin de vizitare-
matildesuracircndu-se lungimea cablului desfatildeşurat icircntre camera video şi catildeminul de vizitare
In acelaşi timp se poate determina panta pentru conducta de canalizare datoritatilde existenţei
unor traductori de icircnclinare pe robot Sistemul actual de diagnosticare este un sistem modular
deoarece se pot alcatildetui diferite configuraţii icircn funcţie de cerinţele clienţilor In prezent roboţii
de inspecţie video icircnglobeaza calitatea digitalatilde video laserul sonarul detecţie gaze
poziţionare GPS Rezultatul final al unei inspecţii video se transmite beneficiarului sub formatilde
3
de raport de inspecţie cu text şi fotografii dupatilde ROMANIAN STANDARD bazatilde de date
suport video Se precizeazatilde indicatorul numatilder de defecte km conductatilde exemplu-
conductatilde PVC 17 defecte km conductatilde beton 29 defecte km Roboţii pot fi configuraţi
pentru urmatildetoarele diametre ale conductelor
- diametre mici 30 - 250 mm
- diametre medii 250 ndash 600 mm
- diametre mari 600 - 3000 mm
Raportul final conţinedata şi ora inspecţiei denumirea locaţiei starea generalatilde a conductei
lungimea tronsoanelor inspectate poziţionarea şi localizarea defectelor icircnclinaţia şi panta
conductelor icircmbinatilderi defecte alte defecte Pentru diametre de 150 ndash 2000 mm se utilizeazatilde
roboţi CCTV cu tracţiune 4 x 4 prevatildezut cu senzori de icircnclinare lumini auxiliare leduri
cameratilde video presurizatatilde roţatie cap video la 360o icircnclinometru la 125 - 0 ndash 125
traductor de temperaturatilde 0 ndash 1000 C traductor laser Soft inspecţie Win Can 8
2 Factorii care conduc la scatildederea etanşeitatildeţii conductelor de canalizare
Etanşeitatea conductelor de canalizare reprezintatilde elementul cheie de bunatilde funcţionare un timp
icircndelungat O etanşare necorespunzatildetoare la conducta de canalizare permite infiltrarea apei
din mediul ambiant şi exfiltrarea icircn exterior a apei uzate Factorii care duc la scatildederea
etanşeitatildeţii conductelor sunt prezentaţi icircn continuare
- Factori fizici care provoacatilde deteriorarea conductei prin uzare şi eroziune
Particulele desprinde din peretele conductei la care se adaugatilde alte particule
solide vehiculate cu apa uzatatilde impreunatilde cu gratildesimile din apatilde provoacatilde
depuneri care micşoreazatilde diametrul interior al conductei Conductele pot fi
rupte sau fisurate datoritatilde greutatildeţii unor vehicule grele care traverseazatilde
conducta alunecatilderi de teren cutremure
- Factori chimici care distrug peretele conductei prin coroziune icircn urma unor
reacţii chimice Dioxidul de carbon este factorul principal care provoacatilde
procesul de corodare la conductele de oţel Conductele de beton se degradeazatilde
datoritatilde agresiunii satilderurilor de clor sulf NaCl2 CaCl2
- Factorii biologici ca bacterii ciuperci copaci care penetreazatilde icircn timp cu
ratildedatildecinile peretele conductei de canalizare
- Factori antropici ca deversarea de catildetre anumite persoane icircn sistemul de
canalizare de substanţe chimice gunoi menajer ulei mineral şi vegetal
motorinatilde unsoare consistentatilde care provoacatilde degradarea peretelui conductei
3 Clasificarea sistemelor de diagnosticare
4
In tabelul 1 se prezintatilde cele mai utilizate sisteme de diagnosticare a statilderii conductelor
Tabelul 1
Dupatilde felul imaginilor captate avem imagini alb-negru sau color Dupatilde modul de deplasare a
camerei video avem camere video deplasate manual camere video deplasate cu roboţi pe roţi
camere video deplasate cu roboţi pe şenile Fig3
5
Fig 3 Inspecţie cu robot pe roţi
1
2 3 4 5
Fig 4 Inspecţia cu robot pe şenile 1-autoutilitaratilde 2- conductatilde 3 ndashcatildemin 4 ndashrobot 5-
depunere
4 Tipuri de defecţiuni depistate icircn conductele de canalizare
Principalele defecţiuni ce apar la conductele de canalizare sunt prezentate icircn
continuare Aceste defecţiuni sunt diferite ca numatilder icircn funcţie de materialul conductei
41 Depozite de sedimente şi depuneri grele natildemol depuneri calcaroase gratildesimi rezultate
icircn urma spatildelatilderii stradale icircn care existatilde circa 30-35 nisip şi pietriş precum şi a
impuritatildeţilor şi substanţelor aflate icircn apa uzatatilde
42 Fisuri spatilderturi şi surpatilderi ale peretelui conductei Cele mai multe sunt la conductele
din beton urmate de conductele din PVC GRP si azbociment Fisurile pot fi pe creasta
conductei icircn partea laterala pe toate direcţiile Se icircntacirclnesc conducte sparte şi rupte icircn zona
de mufare Figura 5
6
A B
C
D
Fig 5Defecte A- fisuratilde B- gauratilde C- fisuri D- scurgeri latildengatilde racord
43 Deformatilderi de secţiune respectiv ovalizatilderi- apar icircn special la conductele din PVC cu DN
250 ndash 400 mm mai puţin la cele de beton
44 Imbinatilderi realizate incorect apar mai des la conducte din PVC mai puţine la conductele
din beton exemplu - 6 cazuri la conducte PVC cu DN 250- 600 mm 1 caz la conducte din
beton DN 300 ndash 500 mm
45 Deplasatilderi ale conductei generate de tasarea solului tasare datoratatilde insuficienţei
compactatilderii iniţiale nerespectarea condiţiilor de pozare privind patul de pozare Fenomenul
apare la conductele din beton mai puţin la cele din PVC cu DN 200 ndash 1000 mm
46 Racorduri laterale incorect executate cu ocazia racordatilderii de noi utilizatori şi la
realizarea de catildemine de racort cu aria mai mare de 012 m2
7
47 Patildetrunderi ale ratildedatildecinilor de copaci icircn conducte se face lent icircn timp şi se ajunge
dupatilde ani de zile la spargerea tubului din beton Evitarea se realizeazatilde prin patildestrarea distanţei
normate a traseului conductei faţatilde de copaci
48 Apatilde stagnantatilde pe conducte apare din douatilde motive primul cacircnd s-a executat lucrarea
iniţialatilde cu contrapantatilde la execuţie şi montaj iar a l doilea apariţia de praguri de aluviuni Apar
multe la conducte PVC exemplu 10 evenimente la conducta de PVC cu DN 250-600 mm 1
eveniment la conducta din beton cu DN 300-600 mm Procentul de ocupare a secţiunii
transversale cu apatilde stagnantatilde este de 5-10 icircn unele cazuri se ajunge la 50
49 Alte defecţiuni Se icircntacirclnesc tot felul de gunoaie şi PET-uri icircn conducte şi catildemine
catildemine fatilderatilde scatilderi capace sudate lemne la gura tubului radier catildemin incorect executat
5 Spatildelarea şi curatildeţarea conductelor
Cu ocazia inspecţiei conductelor ar trebui satilde se spele şi cureţe conductele icircnainte de a
introduce robotul icircn conductatilde pentru a nu influenţa deplasarea acestuia Spatildelarea se face cu
scopul de a elimina eventuale obstacole (depuneri icircntatilderite ratildedatildecini pietre noroi etc) care ar
icircmpiedica robotul satilde se deplaseze prin conductatilde Inainte de inspecţia video se utilizeazatilde
capete speciale de de curatildeţare acţinate hidraulic cu presiuni ale apei de 60 ndash 80 bari jeturile
de apatilde sunt dirijate icircn spate şi spalatilde conducta La presiuni mai mari de 80 bari se activeazatilde şi
circuitul duzei din faţatilde Curatildeţarea conductelor se poate realiza cu urmatildetoarele procedee
- curatildeţare prin introducerea unui amestec de aer ndash apatilde sub presiune cu viteza de 25
ms se eliminatilde oxizii de Fe mangan precum şi noroi nisip sedimente
- sistem Compri Tube Clean care utilizeazatilde un proiectil din poliuretan propulsat icircn
conducte cu diametrul mai mic de 150 mm de un jet de aer comprimat cu viteza de
15 ms
- metoda CAPSULA POLY- PING de curatildeţirea conductelor cu DN = 10- 2000 mm
cu ajutorul unei capsule cu diametrul mai mare cu 5 decacirct diametrul interior al
conductei capsula se deplaseazatilde prin conductatilde datoritatilde presiunii de 05 ndash 6 bari
- periaj mecanic şi sablare cu apatilde
- spatildelare cu jet de apatilde- de icircnaltatilde presiunecu debit de 300 lminut presiune ˂ 240
bari - spatildelare la presiune foarte icircnaltatilde debit apatilde 90 lminut presiune apatilde˂ 1200
bari - spatildelare cu solvent pentru icircndepatildertarea depunerilor de piatratilde
- tehnologia HI-JET care asiguratilde curatildeţarea conductelor şi uscarea
8
- metode combinate maşini de curatildeţat cu jet de apatilde freze lanţuri capete rotative
tatildeietoare
- dispozitiv mecanic amfibiu tip Molch format din douatilde capete unul prevatildezut cu
ghiare de oţel unul cu patilderţi flexibile din cauciuc pentru finisare
In fig 6 se prezintatilde cacircteva tipuri de (duze) capete de spatildelare icircn fig7 curatildeţarea mecanicatilde iar
icircn fig8 curatildeţarea cu capsule flexibile In funcţie de diametrul nominal al conductei şi de tipul
de depuneri se alege capul de curatildeţare Acesta nu trebuie satilde provoace degradarea conductei
supuse operaţiei de curatildeţare
AB
C
Fig6Tipuri de capete de spatildelare-curatildeţareAB ndashcapete curatildeţare standard cu jetunghiular DN 40-150 mm C-D- tatildeietor deratildedatildecini pentru DN=100-250 mm
D
9
1 2 3 4 5 6
Fig7 Curatildeţare mecanicatilde1-conductatilde cu depuneri 2- dispozitiv mecanic de curatildeţare 3 ndashcablu
4 ndashgroapatilde de poziţie 5 ndashconductatilde curatatilde 6-mototroliu de diferite puteri
Fig8 Curatildeţarea cu capsule flexibile
Pentru desfundarea ţevilor de canalizare cu diametre cuprinse icircntre 13 ndash 250 mm se folosesc
foreze pentru desfundat ţevi de canalizare echipate cu o gamatilde de accesorii - -
- capete drepte ovale conice pentru curatildeţiri uşoare
- capete cu lanţ pentru curatildeţare conducte din oţel fontatilde
10
- capete romboidale pentru curatildeţare depuneri de piatratilde
- cuţite tocatildetoare pentru conducte cu diametre mari
- freze cu 4 şi 6 lame pentru stratildepungerea conductelor foarte obturate
- cacircrlige recuperatoare pentru extragere material textil hacircrtie etc
Arcul curatildeţitor pe care sunt montate accesoriile ajunge la o lungime de maxim 60 m
In anexa 1 se prezintatilde un dispozitiv de curatildeţare mecanic cu ghiare iar icircn anexa 2 conductele
curatildeţate
1 2 3
Anexa 1 ndash Dispozitiv de curatildetare cu ghiare(3 racircnduri concentrice de ghiare) 1-ghiare 2corp
3cacircrlig [10]
11
Aenxa 2 Conducte curatildeţate pregatildetite pentru reabilitare [10]
Bibliografie
1Badea G ndashInstalaţii sanitare Editura Risoprint Cluj-Napoca 2008
2Aştilean I- Contribuţii teoretice şi experimetale la reabilitarea şi modernizarea sistemelelor
de alimentare cu apatilde a localitatildeţilor urbane Tezatilde de doctorat UTC-N 2010
3Chira TV- Diagnosticarea statilderii tehnice a sistemelor de canalizare Tezatilde de doctorat
UTC-N 2012
4 httpinspecţievideorotemplate-ahtml
5 wwwtechnicmad-sonro
6 httptegadoropagesDUZE-CURATARE-CANALhtml
7wwwRohter-grpro
8wwwleaderroroforeze-pentru-desfundat-tevi-de-scurgerehtml
9 wwwcasteconceptro
10wwwludwiggpfeiffercom-Reabilitarea ţevilor sub presiune şi a reţelelor de canalizare
11SREN 135082011 ndash Starea reţelelor de canalizare din exteriorul clatildedirilorPartea 2
Sisteme de codificare a inspecţiei vizuale
12SRISO 24511 ndash Activitatildeţi referitoare la servicii de apatilde potabilatilde şi canalizare Indrumatildetor
pentru managementul serviciilor publice de canalizare
12
1
Note de curs 4-5Diagnosticarea conductelor din sistemele de transport şi de distribuţie aapei
1GeneralitatildeţiElementele constitutive ale conductelor din sistemele de distribuţie a apei sunt supuse
permanent uzurii fizice degradatilderii morale uneori restricţiilor legislative Dacatilde uzurile fizice
pot fi diminuate icircn timp printr-o icircntreţinere adecvatatilde periodicatilde şi o exploatare corectatilde
degradarea moralatilde a conductelor nu poate fi evitatatilde deoarece apar noi şi noi soluţii
constructive icircntr-un timp relativ scurt In ultimul secol au fost utilizate multe tipuri de
materiale la construcţia conductelor fiecare soluţie fiind la data apariţiei o noutate icircn
domeniu Analizacircndu-se comportarea icircn timp a conductelor s-a constatat catilde defectele din
sistemele de distribuţie a apei pot fi icircmpatilderţite icircn şase grupe
- -defecte datorate utilizatilderii la proiectarea execuţia şi repararea conductelor a
unor materiale şi tehnologii necorespunzatildetoare
- -defecte datorate coroziunii
- -depuneri icircn conducte
- -deterioratilderi ale conductelor prin fisurarea şi ruperea materialului din care
este confecţionatatilde conducta
- -defecte ale racordurilor şi icircmbinatilderilor
- -deterioratilderi prin exploatare necorespunzatildetoare
2 Analiza defectelor apatilderute la conductele de distribuţie a apei
In procesul de diagnosticare a conductelor se pleacatilde de la defectul constatat
definacircndu-se un numatilder de cauze care se eliminatilde metodic ajungacircndu-se la cauza primaratilde
Analiza superficialatilde de stabilire a cauzelor care a provocat defectul conduce la repetarea
defecţiunii sau accentuarea unor defecte aflate icircn stare incipientatilde
21Defecte datorate utilizatilderii de materiale şi tehnologii necorespunzatildetoare apar datoritatilde
alegerii materialului conductei a materialelor de etanşare şi protecţie anticorozivatilde
necorespunzatoare
Se manifestatilde icircn timp atacirct la conductele din fontatilde oţel cacirct şi la cele din PVC PE depozitate
necorespunzatildetor
22Defectele datorate coroziunii apar atacirct la suprafaţa interioaratilde a conductei datoritatilde
contactului cu apa cacirct şi la suprafaţa exterioaratilde datoritatilde umiditatildeţii şi agresivitatildeţii solului icircn
care este amplasatatilde conducta Chiar dacatilde conductele sunt protejate iniţial icircmpotriva coroziunii
prin vopsire zincare catildeptuşire cu materiale plastice beton ratildeşini fenomenul de corodare a
conductei apare icircn timp O atenţie deosebitatilde trebuie acordatatilde protejatilderii conductei icircmpotriva
2
coroziunii electrochimice produsatilde de curenţii vagabonzi mai ales icircn apropierea catildeii ferate sau
a catildeilor de rulare a tramvaielor Protecţia se realizeazatilde prin utilizarea sistemului anticoroziv
catodic (prin care conducta este legatatilde la polul negativ) a unei surse de curentrsquo fie cu anozi de
sacrificiu cu un potenţial mai electronegativ decacirct metalul conductei
23 Depuneri icircn conducte
Depunerile din conducte sunt cauzate de materiile icircn suspensie existente icircn apatilde şi de
satilderurile de calciu şi magneziu fig1 In timp aceste depuneri micşoreazatilde diametrul conductei
matilderesc coeficientul de rugozitate de la 003 la conducte de oţel noi la 005-02 la conducte din
oţel cu depuneri mici respectiv la valori mai mari de 2 la depuneri mari ( strat gros) [2]
Datoritatilde acestor factori scade debitul de apa transportat prin conducte sau trebuie matilderitatilde
presiunea pentru a menţine debitul Se matildereşte astfel consumul de energie electricatilde cu
repercursiuni asupra costului unui m3 de apatilde livratatilde la beneficiari Dacatilde presiunea creşte peste
presiunea de 6 bari care este presiunea maximatilde admisibilatilde icircn sistemele de distribuţie a apei se
pot produce avarii prin fisurarea sau spargerea conductei
Fig 1 Depuneri icircn conductatilde
Biofilmele sunt alte tipuri de depuneri cu grosimea de 01 mm la cacircţiva mm care pot satilde
aparatilde icircn conducte şi care pot cauza corodarea conductelor şi influenţa proprietatildeţile hidraulice
ale conductei [1]
24 Deterioratilderi ale conductelor prin fisurarea şi ruperea materialului din care este
confecţionatatilde conducta
Cauzele care provoacatilde fisurarea şi ruperea conductei sunt
3
- -greşeli de proiectare şi de execuţie
- -modificarea adacircncimii de pozare
-apariţia unor sarcini suplimentare statice şi dinamice care nu au fost luate
icircn calcul la proiectare ca şocuri vibraţii modificatilderi ale traficului urban creşterea
greutatildeţii pe osie a autocamioanelor modificarea permanentatilde a nivelului pacircnzei freatice
cauzatatilde de precipitaţii abundente sau secetatilde prelungitatilde precum şi deterioratilderile prin
icircngheţ icircn anotimpul iarnatilde
25 Defecte ale racordurilor şi icircmbinatilderilor
Aceste tipuri de defecte pot satilde aparatilde la toate tipurile de conducte la care icircmbinatilderile au
fost realizate necorespunzatildetor
26 Deterioratilderi prin exploatare necorespunzatildetoare
Deschiderea sau icircnchiderea bruscatilde a unor vane poate provoca lovitura de berbec care
deterioreazatilde conducta datoritatilde apariţiei suprapresiunilor
3 Identificarea fisurilor şi rupturilor la conductele de distribuţie a apei
Pierderile maxime admise de apatilde icircntr-un sistem de distribuţie a apei sunt de 20 [3]
Pierderi de apatilde prin deschideri Tabelul 1
Diametru
deschidere
presiune
Litriminut Litrioratilde m3zi m3lunatilde m3an
2 mm 6 bari 500 30000 720 21600 259200
4 mm 6 bari 1840 110400 2650 79488 953856
6 mm 6 bari 4000 240000 5760 172800 2073600
8 mm 6 bari 7020 421200 10200 303264 3639168
2mm 3 bari 320 19200 461 13824 165888
4 mm 3 bari 1200 72000 1728 51840 622080
In tabelul 1 se prezintatilde pierderile de apatilde la presiunea de 6 bari respectiv 3 bari [5] Din acest
motiv fisurile şi rupturile conductelor trebuie detectate permanent deoarece prin acestea se
4
pierde apa Metoda modernatilde de detectare a fisurilor este localizarea prin compararea
zgomotelor cu corelatori LNC ( Leak Noise Correlator) fig2
Fig 2 Principiul de funcţionare a corelatorului LNC
Corelatorii LCC utilizeazatilde doi senzori care detecteazatilde zgomotul (vibraţii sonore) produs de
apa care curge prin fisuratilde Distanţa pacircnatilde la cei doi senzori fiind diferitatilde şi intensitatea sonoratilde
receptatatilde de cei doi senzori este diferitatilde Distanţa de la fisuratilde pacircnatilde la transmiţatildetorul cel mai
apropiat se determinatilde cu relatia
L = ( D ndash tv ) 2 (1)
Unde D- lungimea conductei icircntre cele cele douatilde transmiţatildetoare icircn m
L- distanţa de la fisuratilde pacircnatilde la tranmiţatildetorul cel mai apropiat icircn m
v- viteza de propagare a sunetului prin conductatilde icircn mms
5
Fig 3 Detectarea pierderilor de apatilde prin monitorizare acustica cu senzori Wireless
Timpul se determinatilde cu expresia
t = N v (2)
N = D ndash 2L (3)
Altatilde metodatilde pentru detectarea pierderilor de apatildendash sistem de monitorizare Wireless
Leakmaster - fig3 se bazeazatilde tot pe vibraţiile acustice provocate de jetul de apatilde care iese
din conductatilde şi produce icircn corpul conductei vibraţii acustice Nivelele de zgomot detectate de
senzori sunt salvate şi transmise prin radio la unitatea mobilatilde centralatilde De regulatilde se matildesoaratilde
zgomotul icircn timpul perioadei de consum redus de apatilde icircntre orele 2- 4 am Zgomotul poate fi
depistat şi la vane contoare de apatilde hidranţi alte armatildeturi
Urmatilderirea şi calibrarea acusticatilde TestrodGeofon utilizeazatilde douatilde unitatildeţi una de localizare
Testrod alta de calibrare Geofon care lucreazatilde icircn combinaţie cu un generator de puls PWG
Se ascultatilde vanele şi apometrele iar icircn locul unde existatilde scurgere presiunea exercitatatilde produce
un zgomot care poate fi detectat de la suprafaţatilde cu echipamentul amintit fig4
6
1 2 3
Fig4 Determinarea pierderilor de apatilde cu aparatul TestrodGeofon 1 ndashtijatilde robinet 2-
spatilderturatilde 3-hidrant
Detectorul de gaz Gas Check-H2 determinatilde pierderile de hidrogen din conducta umplutatilde cu
gaz la o anumitatilde presiune Durata de matildesurare depinde de dimensiunea fisurii tipul de sol
structura de suprafaţatildefig5
Fig 5 Detector de gaze
4 Diagnosticarea imagisticatilde a statilderii tehnice a conductelor
7
Stabilirea statilderii tehnice a conductelor unui sistem de distribuţie a apei se realizeazatilde icircn prezent
prin diagnosticare imagisticatilde Informaţiile obţinute vor fi utilizate la fundamentarea deciziilor
de reabilitarereparare şi retehnologizare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeaza icircnainte de
icircnceperea unui proces de repararereabilitare cu tehnologii NO DIG adicatilde fatilderatilde satildepatildeturatilde
continuatilde pe icircntreaga perioadatilde de reabilitare şi se terminatilde odatatilde cu finalizarea lucratilderilor de
reabilitare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeazatilde icircn douatilde etape realizarea pe teren a
inspecţiei tehnice a conductelor şi procesarea imaginilor realizate finalizatatilde prin icircntocmirea
raportului de inspecţie Realizarea pe teren a inspecţiei tehnice se face cu ajutorul roboţilor
pentru inspecţie imagisticatilde deplasabili pe roţi sau şenile Inainte de realizarea inspecţiei icircn
conductatilde se realizeazatilde urmatildetoarele operaţii conducta se izoleazatilde de restul instalaţiei se
goleşte de apatilde se curatildeţatilde se demonteazatilde vanele de separaţie şi se introduce robotul icircn
conductatilde Roboţii sunt echipaţi cu camere video laser pentru determinarea ovalitatildeţii
conductei sonar pentru determinarea grosimii stratului de coroziune a fisurilor şi a
icircmbinatilderilor defecte camere telescopice mobile pentru inspecţia tehnicatilde a racordurilor surse
de luminatilde suplimentaratilde radiolocatoare pentru determinarea traseului conductei fig6
Rapoartele de inspecţie cuprind date referitoare la tipul conductei inspectate adacircncimea de
pozare a conductei numatilderul de defecte poziţia şi starea racordurilor tipul defectelor
localizarea acestora schiţa tronsonului inspectat cu localizarea defectelor
Fig 6 Robot dotat şi cu laser pentru stabilirea gradului de ovalizare conducte
Fig7 Diagnosticare conductatilde de apatilde ndashdepuneri
Bibliografie
8
1 Bolboacatilde AM- Contribuţii teoretice şi experimentale la reabilitarea şi modernizarea
conductelor din sistemele de distribuţie a apei icircn localitatildeţi Tezatilde de doctorat UTC-N Cluj-
Napoca 2012
2 wwwtermoutclujrotermoluc
3 SR 13431-2006
4 STAS 73471-74
5wwwdetcondro
6wwwdetectaquaro
7httpcasteconceptro
1
Note de curs 6 Diagnosticarea conductelor din sistemele de transport şidistribuţie a gazelor combustibile
1 IntroducereGazele combustibile- gaze naturale şi gaze petroliere lichefiate- sunt utilizate pentru
- nevoi menajere la maşini de gatildetit şi preparare apatilde caldatilde- instalaţii de ardere pentru obţinerea energiei termice necesare icircncatildelzirii- icircn procese tehnologice
Reţelele pentru transportul şi distribuţia gazelor naturale combustibile se impart icircn- retele exterioare de distribuţie- reţele interioare de utilizare
Presiunile icircn reţeaua de gaze naturale combustibile sunt diferite pe tronsoanele instalaţiei- -icircnaltatilde presiune ˃ 6 bari- -medie presiune 2 ndash 6 bari- -presiune redusatilde 02 ndash 2 bari
-presiune intermediaratilde 005 ndash 02 bari-presiune joasatilde lt 005 bari
Valorile presiunilor au fost stabilite dupatilde urmatildetoarele criterii-presiunea de utilizare a arzatildetoarelor şi altor aparate care lucreazatilde cu gaze-siguranţa icircn exploatare a sistemului de alimentare cu gaze-caracteristicile funcţionale ale regulatoarelor de presiune debitmetre aparate de
reglaj şi automatizareSistemul de conducte de icircnaltatilde presiune pentru gazele din import sau cele din producţieproprie are presiunea de lucru pgt40 bari Sistemul regional de transport are presiunea de 6 ndash40 bari iar sistemul local de transport are presiunea mai micatilde de 6 bari Conductele suntmetalice confecţionate din oţel icircmbinate prin suduratilde electricatilde urmatatilde de verificareacordonului de suduratilde prin metode nedistructiveReteaua exterioaratilde de distribuţie este confecţionatatilde din tevi de oţel imbinate prin suduratilde cufitinguri (cot teu cruce etc) sau din polietilena de icircnaltatilde densitate icircmbinatatilde prin suduratilde
2 Defecţiuni ale conductelor
Prin defect al conductelor din sistemul de transport şi distribuţie al gazelor combustibile seicircnţelege orice eveniment icircn sistem care provoacatilde pierderi de gaze de la simple emanaţii lamodificatilderi ale regimului de presiune care necesitatilde pentru rezolvare reparare materiale forţatildede muncatilde utilaje consum de timpDefecţiunile apar icircn interiorul conductelor metalice lasuprafaţa peretelui sau la exteriorul conductelor Avacircnd icircn vedere gradul de periculozitate alsistemului de conducte defecţiunile posibile se impart icircn trei clase de defecte
- defecte generate de factori dependenţi de timp defecte produse de coroziuneaexterioaratilde ( electrochimicatilde chimicatilde coroziunea solului coroziunea microbiologicatildecoroziunea datoratatilde solicitatilderilor mecanice coroziunea prin eroziune coroziunea piting)defecte provocate de coroziunea interioaratilde defecte produse de coroziunea fisurantatilde subtensiune
- defecte generate de factori stabili defecte de fabricaţie ale icircmbinatilderilor sudate defecte de construcţie ( fisuri şi ruperi ale cordoanelor de suduratilde bucle sau curbe ale ţevilorsudate) defecte ale elementelor filetate ale conductelor defecte ale elementelor de tip specialale conductelor ( defecte ale icircmbinatilderilor cu flanşe defecte de funcţionare incorectatilde arobineţilorvane catildederi ale sistemului de etanşare sau corpurilor echipamentelor )
2
- defecte generate de factori independenţi de timp defecte produse de intervenţiede terţatilde parte (voite sau nevoite) care produc defecte imediate sau icircntacircrziate deterioratilderi prinacţiuni ilicite defecte produse de operarea incorectatilde defecte produse prin solicitatilderi climaticesau de teren ( defecte datorate temperaturilor scatildezute tratildeznete ploi inundaţii alunecatilderi deteren cutremure)
Coroziunea are ponderea cea mai mare raportat la numatilderul de defecţiuni care seregatildesesc icircn lunile cu temperaturi scatildezute şi umiditate mare Se depisteazatilde la distanţe mici decordonul de suduratilde şi se datoreazatilde sudurii necorespunzatildetoare izolaţiei exterioarenecorespunzatildetoare şi solului Fenomenul de coroziune duce la micşorarea grosimii pereteluiconductei şi icircn final la perforarea lui figura 1
Fig1 Coroziune exterioaratilde pe conductatilde de gaz [3]
Dacatilde coroziunea şi fisurile nu sunt depistate şi nu sunt reparate icircn stadiul primar de degradareaceste vor creşte pacircnatilde la degradarea finalatilde catastrofalatilde catildend se pierde gazul din conductatilde şi sepot produce evenimente grave In prezent existatilde implementat icircn sistemul naţional ndashTransgaz-sistemul preventiv si corectiv de mentenanţatilde care introduce un sistem lucratilderi dementenanţatilde planificate anual ndashrevizii tehnice RT- durabilitate economicatilde de mentenanţatildenivel acceptabil al riscului de producere al defectelor accidentale şi cheltuieli minimeplanificate din timp Pentru protecţia catodicatilde a conductelor (sistem activ) se utilizeazatilde douatildesisteme - sistemul cu anozi galvanici ataşaţi conductei
- sistemul cu staţie de injecţie de curent electric icircn conductatildeProtecţia anticorozivatilde exterioaratilde ndashsistem pasiv- ( uşoaratilde normalatilde icircntatilderitatilde foarte icircntatilderitatilde) serealizeazatilde icircn exterior cu mai multe straturi
- stat aderent cu grund vopsea pe bazatilde de bitum şi benzinatilde- strat izolare cu amestec pe bazatilde de bitum
3
- strat armare cu benzi din pacircslatilde sau fibratilde de sticlatilde- icircnveliş exterior din benzi bitum - cauciuc materiale plastice fibre de sticlatilde
Protecţia anticorozivatilde icircn interiorul conductei se realizeazatilde prin grunduire cu bitum
3 Diagnosticarea conductelor din sistemul de transportDiagnosticarea conductelor ce trebuie reabilitatereparate este un proces complex
realizat icircn prezent cu metode moderne Reabilitatea conductei este icircn cele mai multe cazuri osoluţie mai economicatilde decatildet o investiţie nouatilde Deciziile trebuie luate dupatilde o analizatildeeconomicatilde dupatilde durata efectivatilde de exploatare şi istoricul defectelor de pe conductatildeDiagnosticarea conductelor pentru a se stabili starea tehnicatilde vine icircn sprijunul luatilderii uneidecizii corecte Determinarea statilderii tehnice se poate realiza cu urmatildetoarele metode
- investigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei conductei metalice icircngropate aplicabilatildela conducte metalice icircngropate protejate catodic dar care prezintatilde defecte deizolare icircn vederea controlului ultrasonic al integritatildeţii materialului tubular
- investigare din interior cu ajutorul sistemelor inteligente de diagnosticare ndash PIG(cu metode magnetice şi ultrasonice) a conductei icircn funcţiune pentru defecteinterioare şi exterioare ale conductei
- tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziuneInvestigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei se face cu trei procedee- metoda Pearson (gradient de curent alternativ)-metoda potenţialelor la intervale mici CIPS-metoda gradientului de curent continuu DCUGInvestigarea din interior cu sisteme inteligente PIG detecteazatilde coroziuni interioare
coroziuni exterioare defecte ale cordoanelor de suduratilde fisuri ale materialului conducteiTehnologia aplicatatilde cuprinde urmatildetoarele operaţii
- pozarea pe traseul conductei a indicatoarelor de trecere PIG a sistemului de urmatilderirea deplasatilderii PIG-ului
- operaţii pregatildetitoare pentru inspecţie identificarea obstacolelor realizarea unuiprogram de curatildeţire adecvat inspectarea gatilderilor de lansare-primire a instalaţiei godevilare
- curatildeţirea conductelor cu PIG de curatildeţire (godevil) magnetic cu perii racloaremagnetic cu perii pe circumferinţatilde cu discuri de raclare cu discuri de ratildezuire PIG dinpolietilenatilde
- probatilde de trecere cu PIG fals echipat cu discuri de calibrare- inspecţia inteligentatilde propriu zisatilde cu PIG inteligent dotat cu senzori de relevare a
defectelor interne şi externe + detectare presiune temperaturatilde unghi de redare vitezatilde derulare
PIG-ul inteligent trebuie satilde icircnregistreze datele suficiente culese pe canale separate satildedispunatilde de capacitate mare de stocare a datelor satilde aibe un numatilder mare de senzoriminiaturizaţi pentru a acoperii 100 din circumferinţa conductei PIG-ul este transportat princonducta de gaz icircn acelaşi timp cu debitul de gaze necesare consumatorului cu o anumitatildevitezatilde PIG-ul se lanseazatilde din gara de lansare - primire PIG anexa 1 In figurile 2 şi 3 seprezitatilde douatilde tipuri de PIG-uri figura 4 prezintatilde principiul de matildesurare ultrasonicatilde In fig5 67 se prezitatilde tipuri de PIG-uri Gara de lansare primire PIG-uri asiguratilde lansarea PIG-urilor icircnconducte cu DN 200 ndash 1100 mm la presiuni nominale de 25 ndash 100 bari şi temperaturi de -300
-+ 500 Tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziune este o metodatilde nedistructivatilde de
diagnosticare a defectelor conductelor ce nu pot fi diagnosticate cu PIG-uri inteligenteMetoda constatilde icircn efectuarea matildesuratildetorilor deasupra terenului pe traseul conductei icircn vedereadeterminatilderii anomaliilor apatilderute icircn grosimea pereţilor cum ar fi coroziunea Tehnologia deoperare cuprinde
4
- aplicarea unui curent electric cu componente armonice cu frecvenţe diferite icircntredouatilde puncte ale conductei la distanţa de 1000 m unul de altul
- se deplaseazatilde placa cu senzori ( 6 senzori icircn linie x 4 coloane) fig8 din metru icircnmetru pe traseul conductei matildesuracircndu-se cacircmpul magnetic icircn lungul conductei- procesarea datelor obţinute icircn laborator icircn vederea determinatilderii deviaţiei cacircmpului
magnetic dependent de frecvenţatilde icircn direcţie verticalatilde şi orizontalatilde- prezenţa unei deviaţii indicatilde regiunea care prezintatilde defect de regulatilde cauzat de
coroziune-
Fig2 Componenţa PIG cu senzori ultrasonici
Fig3 PIG cu senzori magnetici
Metoda NO PIG se poate utiliza la diametre ale conductelor de 3 ndash 10 ţoli la o grosime aperetelui de maxim 10 mm si o adacircncime a conductei de 2 metri Lungimea de inspecţie aconductei este de 1000 m Productivitatea zilnicatilde este de 750 m Alte caracteristici tehnice
- specificaţie defect ˃ 96- lungimea minimatilde 50 mm- latildeţimea minimatilde 50 mm
5
- detectare defect ˃ 20 pierdere metal rezoluţie adacircncime ˂ 20 mm- adacircncime coroziune minim 50 din grosimea peretelui
Fig6 PIG introdus icircn conductatilde 1- conductatilde 2 ndashPIG
1 2 3 4 5
1
Fig4 Principul de matildesurare ultrasonic 1-peretele Fig 5 PIG de curatildeţire 1- periiţevii2- impuls incident 3- defect interior 4- impulsreflectat 5- defect exterior
1 2
-
6
Fig7 Tipuri de PIG
1 2 3
Fig8Instalaţie de diagnosticare NO PIG 1- placa cu senzori 2 ndash cablu 3- calculator
4 Diagnosticarea conductelor din sistemul de distribuţieConductele de transport şi distribuţie sunt izolate exterior ( protecţie pasivatilde) cu ţesatildeturatilde devatatilde de sticlatilde şi bitum protejate catodic ( protecţie activatilde) Ingropate dacatilde este cazul la minim08 m adacircncime sau montate suprateran Diagnosticarea statilderii tehnice a conductelor se facecu urmatildetoarele procedee
- examinarea vizualatilde cu ochiul liber folosind lupa dacatilde este cazul-examinare imagisticatilde icircn interiorul conductei cu camere video- examinare cu ultrasunete cu impuls reflectat- examinare cu ajutorul curenţilor turbionari- examinare cu radiatii penetrante ( Xγ )- examinare prin termografie
Conductele pot avea defectele coroziune eroziune obosealatilde Forma acestor defecte poate fi
ovalatilde neregulatatilde spiralatatilde Din punct de vedere al originii şi localizare avem defecte de
suprafaţatilde icircn apropierea suprafeţei şi defecte interne Defectele pot fi individuale sau grupate
Alegerea procedeului de diagnosticare se face dupatilde tipul defectului accesibilitatea conductei
nivel de sensibilitate dorit echipament de examinare disponibil costul procedeului Chiar
dacatilde conductele sunt corodate şi pierderea de material din peretele conductei este mai mic de
7
80 din grosimea peretelui dar nu au scurgeri de gaze ele nu se scot din funcţiune dar se
poate micşora presiunea din conductatilde Urmeazatilde a se repara ca defect local efectuicircndu-se
reparaţia localatilde a conductei pe o anumitatilde lungime
Verificarea tehnicatilde a conductelor şi branşamentelor se executatilde la intervale de 6luni-
12 luni icircn funcţie de numatilderul de defecte constatate kman precedent şi alţi parametri tabelul
1 Tabelul 1
Termene maximale pentru efectuarea verificatilderilor tehniceTipul conductei Conducte din oţel Conducte din PE
subterane supraterane
Numatilder de
defecte
constatatekman
precedent x
x lt 0025 0025ltxlt025 025ltxlt1 xgt1 indiferent de
vechimea
conductei
cu
vechime
ltde 2 ani
cu
vechime
gtde 2 ani
Interval de timp
1
verificare
an
1 verificare la
6 luni
1
verificare
la 3 luni
1
verifi
care
lunatilde
1
verificarean
1
verificare
la 6 luni
1
verificare
an
Verificarea etanşeitatildeţii icircmbinatilderii conductelor şi armatildeturilor se face la presiunea de lucru a
gazului din instalaţie cu spumatilde de apatilde şi satildepun sau aparate de detectare scurgeri de gaz metan
In figura 9 se prezintatilde un aparat pentru inspecţie video tractat manual iar icircnfig10 aparat pentru detectarea scurgerilor de gaze naturale utilizat la verificarea etanşeitatildeţii
1
2
Fig10 Aparat pentru detectare scurgeri degaze naturale 1 senzor 2- aparat
Fig9 Aparat pentru inspecţie video
8
Bibliografie
1TatildenatildesescuFT ndash Electrotehnologii Protecţia mediului procesarea de materiale şicontrol nedistructiv Editura AGIR Bucureşti 2011 ISBN 978-973-720-353-32ZecheruGh şa- Strategii de mentenanţatilde pentru conductele de transport al gazelornaturale Universitatea de petrol şi gaze Ploieşti 20113Laţa I Bicircrsan F ndashUtilizarea materialelor compozite la repararea defectelor de tip lipsatildede material produse prin coroziunea exterioaratilde a conductelor metalice In Monitorul depetrol şi gaze 5 (111) mai 2011p64wwwnopigro5wwwflowtitecom ndash Manual de intervenţie Flowtite Technology AS Norvegia6wwwtransgazro7wwwarmagazro8wwwagirro9wwwpipelineengineeringro10wwwscrigroupcom11wwwartecnoro12wwwavantro13PT CR 12-200315SREN 13480-32003A2 200716SREN 14291 ndash Soluţii spumante pentru detectarea scurgerilor de gaze17 EN 12954-2
9
Anexa 1-Garatilde de lansare - primire PIG (godevil) [10]
1
Note de curs 7-8-9 Metode şi tehnologii de reabilitare şi modernizare a conductelor dedistribuţie apatilde canalizare gaz
1 Alegerea tehnologiei de reabilitare a conductelor utilizacircnd analizamulticriterialatilde
11 GeneralitatildeţiReabilitarea conductelor reprezintatilde o etapatilde importantatilde icircn prelungirea duratei de
exploatare a conductei degradate pe o perioadatilde de 30 divide 50 ani Costul reabilitatilderii este estimatla 50 divide 75 din valoarea unei noi investiţii De exemplu icircnlocuirea conductelor de gazenaturale sau a unor tronsoane din acestea se face icircn funcţie de starea tehnicatilde numatilder de defecte km agresivitatea solului şi valorile curenţilor de dispersie modernizarea carosabilului şiinfrastructurii sistemelor de utilitatildeţi necesitatea redimensionatilderii schimbarea regi mului depresiune influenţa asupra mediului ambiant dezvoltarea economicatilde a unor regiuni etcLuarea deciziei de reabilitare este etapa cea mai importantatilde icircn realizarea proiectului dereabilitare Fiind un proiect de dezvoltare tehnologicatilde fundamentarea deciziei se face cuajutorul analizei muticriteriale -AMC Aceasta se bazeazatilde pe analiza cantitativatilde ndash prinpunctare ierarhizare determinarea ponderii - a unei game largi de catagorii şi criteriicalitative de impact Alatildeturi de costurile şi beneficiile economice stabilite prin metodacost-beneficiu - MCB - pot fi elaboraţi diferiţi indicatori sociali şi de mediu Utilizareaacestei metode permite structurarea şi combinarea diferitelor evaluatilderi ce trebuie luate icircnconsiderare icircn luarea deciziilor cacircnd pot fi mai multe alternative
AMC este utilizatatilde pentru selectarea celei mai bune alternative din cele disponibilepentru realizarea investiţiei icircn reabilitarea conductelor Pentru proiecte mici se utilizeazatildeAMC iar pentru proiecte majore AMC + MCB AMC poate fi aplicatatilde şi icircn cazurile icircncare proiectul are obiective simple acestea fiind calitative şi mai puţin cuantificabile
Etapele utilizatilderii AMC sunt- stabilirea contextului decizional- definirea opţiunilor- definirea criteriilor- crearea matricei de performanţatilde- standardizarea punctajelor- ponderea criteriilor pentru cuantificarea relativatilde a fiecatilderui criteriu icircn procesul
decizional- ierarhizarea opţiunilor- ierarhizarea rezultatelor- analiza de senzitivitateStrategia de reabilitare a unui tronson de conductatilde cuprinde urmatildetoarele etape- analiza situaţiei actuale ţinacircnd cont şi de istoricul conductei- stabilirea obiectivelor- managementul datelor- evaluarea defectelor şi a altor elemente ale tronsonului de reabilitat- estimarea şi verificarea costurilor- propuneri şi analizarea strategiei de reabilitare
- planificarea operaţiilor de reabilitareIn final se icircntocmeşte proiectul de reabilitare al conductei Justificarea adoptatilderii proiectului dereabilitare se axeazatilde pe
- reducerea costurilor de operare- reducerea costurilor de reparaţii a conductelor- reducerea pierderilor de fluid vehiculat prin conducte
2
- creşterea gradului de icircncredere a consumatorului icircn calitatea serviciului asigurat defurnizor ( calitatea fluidului presiunea de funcţionare reducerea numatilderului de opririaccidentale)
- protecţia mediului şi conservarea resurselor naturale
12 Metode de evaluareIn cadrul evaluatilderii factorilor care sunt luaţi icircn considerare la luarea deciziei de reabilitare aconductelor fie prin metoda clasicatilde tranşeu deschis fie prin metoda modernatilde NO DIG (fatilderatilde decopertare) se aplicatilde urmatildetoarele metode
- analiza directatilde a performanţelor alternativelor- icircnsumarea ponderilor sau modele liniare cumulative- procesul ierarhiei analitice ( PIA)- metoda ELECTRE l
Indiferent de metoda adoptatatilde icircn prima fazatilde a analizei trebuie stabilite metodele şi procedeelede reabilitare a conductelor Tehnologiile pot fi clasificate astfel pentru catildeptuşireacanalelorconductelor introducerea unei conducte noi icircn conducta veche conducta nouatildepreia sarcinile conductei vechi consolidarea conductei vechi realizarea de lucratilderi noi Inschema urmatildetoare se prezintatilde principalele metode şi tehnologii de reabilitareReparaţie capitalatilde reabilitare conducte-NO DIG (fatilderatilde decopertare)
- place pipe (CIPP) -pentru conducte instabile şi stabile din punct de vedere static - palled in place - inverted in place
- slipline- pentru conducte instabile şi stabile static- catildeptuşire interioaratilde (torcretare)
- cu mortar de ciment - cu polimeri
- close fit pipe - sublime -swagelining - rolldown -compact pipe
Inlocuire conducte vechi ndashNO DIG-cu icircndepatildertarea conductei vechi din sol
- conductatilde pilot ndashpilot l- pilot ll
- impactor- pipe ejection- pipe extraction- CLG
- cu distrugerea conductei vechi- pipe bursting (cu aer comprimat cu forţatilde de tragere cu acţionarehidraulicatilde pipe implosion)- pipe splitting ( pentru oţel fontatilde ductilatilde )
Reparaţie capitalatilde reabilitare - tranşeu deschisReparaţie localatilde - short liner pentru Dn = 100 divide 600 mm
- echipament robotizat pentru netezirea presarea mufelor şi cratildepatildeturilor din ţevi Dn
ge 150 mm + reabilitarea branşamentelor realizate cu coliere presate pe conductaprincipalatilde şi etanşare cu ratildeşini Dn ge 150 mm
- tehnica injectatilderii pentru sigilarea mufelor şi cratildepatildeturilor
3
- procedee de reparare prin sudare la conducte metalice ( icircncatildercare cu suduratilde peticesudate manşoare tip B
- procedee de reparare a conductelor metalice fatilderatilde sudare( cu manşon tip Aicircnvelişuri cu ratildeşinatilde)
- utilizarea icircnvelişurilor de consolidare metalice umplute cu materiale polimerice saucompozite
- repararea conductelor metalice cu icircnvelişuri din materiale polimerice saucompozite
-Criteriile al catilderui numatilder nu trebuie satilde fie mai mare de 10 pentru selecţia tehnologiilor dereabilitare sunt prezentate icircn tabelul 1Analizicircnd caracteristicile tehnice şi tehnologice ale tronsonului de conductatilde din schemaprezentatatilde mai sus se extrag variantele de reabilitare care se noteazatilde cu V1 V2ViDin tabelul 1 se aleg criteriile de evaluare
Criterii pentru selecţia tehnologiilor de reabilitare Tabelul 1NrcrtCj Denumirea criteriului UM Natura criteriuluiC1 Durata de viaţatilde a conductei reabilitate ani maximizantC2 Durata de execuţie ani minimizantC3 Perturbarea traficului sau a exploataţiei agricole minimizantC4 Perturbarea altor reţele minimizantC5 Afectarea mediului minimizant
C6 Preţul reabilitatilderii ron minimizantC7 Lungimea traseului m maximizantC8 Garanţia ani maximizantC9 Accesibilitatea ( satisfacerea necesitatildeţilor
locuitorilor a mediului de afaceri)lockm maximizant
Notatilde Natura criteriului poate fi schimbatatilde la cerinţele beneficiarului particularitatildeţile lucratilderiide reabilitare prevederile legislaţiei icircn vigoare factori sociali etc
Fiecatilderui criteriu de evaluare Cj i se stabileşte un coeficient de importanţatilde Kj pe oscaratilde de ierarhizare de la 1 la 3
- 1 ndash importanţatilde redusatilde- 2 ndash importanţatilde medie- 3 ndash importanţatilde maximatilde
Pentru stabilirea ponderii de importanţatilde al fiecatilderui criteriu selectat se utilizeazatilde coeficienţinumerici de importanţatilde utilizacircndu-se diferite scatilderi cu valori 1 divide 3 1 divide 5 1 divide 7 1 divide 10 1 divide100 Alegerea scatilderii se face icircn funcţie de precizia cu care se doreşte departajarea criteriilor deevaluare In tabelul 2 se prezintatilde cacircteva scale de evaluare ( clasificare)
Scale de clasificare cu diferite nivele Tabelul 2
Calificativ acordat Grad de satisfacere3 nivele 1 minim
2 parţial3 total
5 nivele 0 nesatisfatildecatildetor25 satisfatildecatildetor
4
5 mediocru75 bine10 foarte bine
7 nivele -3 influenţatilde negativatilde foarte mare-2 influenţatilde negativatilde mare-1 influenţatilde negativatilde0 nici o influenţatilde1 influenţatilde pozitivatilde2 influenţatilde pozitivatilde mare3 influenţatilde pozitivatilde foarte mare
10 nivele ndash transformareacalificativelor icircn note
Foarte bine Bine Mediocru Satisfatildecatildetor Nesatisfatildecatildetor
Criterii cu pondere ge 3 10 75 5 25 0Criterii cu pondere 2 8 65 5 35 2Criterii cu pondere 1 7 6 5 4 3
Eficienţa economicatilde a noilor tehnologii NO DIG apare numai peste o anumitatilde valoare alungimii de conductatilde reabilitatatilde
13 Metoda de evaluare globalatilde a performanţelorAceastatilde metodatilde este icircn prezent cea mai utilizatatilde de diverse firme instituţii pentru luareadeciziilor icircn domeniul reabilitatilderii sistemelor de conducte ( face parte din metoda icircnsumatilderiiponderilor) Paşii care trebuie urmaţi sunt
- stabilirea variantelor care urmeazatilde a fi analizate schema punct 12- stabilirea criteriilor de evaluare ndash tabelul 1- şi a coeficienţilor numerici de importanţatildetabelul 2- icircntocmirea matricei cu calificative şi transformarea calificativelor icircn notecare seicircnscriu icircn matricea notelor-- calcularea indicelui global de performanţatilde pentru fiecare variantatilde icircn parte cu relaţia
IG = jj
n
j
KN 1
(1)
unde Nj este nota atribuitatildeKj ndash coefientul de performanţatilde (numerici de importanţatilde) a criteriului de evaluaren ndash numatilderul de criterii de evaluare (maxim 10)-clasificarea variantelor analizate- varianta cu punctajul cel mai mare ocupatilde prima
poziţie
2 Principalele tehnologii de reabilitare modernizare conducte
21 Tehnologia cured in place pipe (CIPP)Tehnologia constatilde icircn introducerea unui tub linear flexibil (furtun) ales icircn funcţie de
aplicaţie (apatilde potabilatilde canalizare apatilde industrialatilde etc) impregnat cu o ratildeşinatilde termoreglabilatildeicircn conducta gazdatilde ce trebuie reabilitatatilde Tubul linear flexibil este confecţionat din poliesterlacircnatilde material fibros şi prevatildezut pe o faţatilde cu un film din polietilenatilde poliuretan PVC Ratildeşinatermoreglabilatilde este aleasatilde icircn funcţie de utilizare poliester la canalizatilderi sanitare vinilester laaplicaţii industriale unde se cere rezistenţatilde mare la coroziune şi presiune ratildeşinatilde epoxidicatilde laapatilde potabilatilde icircn domeniul industrial unde se cere rezistenţatilde mare la presiune şi temperaturatilde
5
ridicatatilde In figurile 1 şi 2 se prezintatilde schema de principiu a metodei CIPP antrenareafurtunului se face cu apatilde rece
1 2 3 4 5 6 7 8
Fig1 Introducere furtun flexibil icircn conducta veche 1- conductatilde veche (gazdatilde) 2- apatilde rece3- autospecialatilde 4- furtun nou 5- furtun pliat impregnat cu ratildeşinatilde 6 ndashechipament tip rastel7- catildemin de acces 8- hidrant
Intatilderirea furtunului cu apatilde caldatilde este prezentatatilde icircn figura 2Tratarea ratildeşinii cu careeste impregnat furtunul se poate face cu apatilde caldatilde abur cu latildempi cu raze ultravioleteLa tratarea cu apatilde caldatilde sau abur se urmatildereşte cu ajutorul unor senzori permanenttemperatura la fiecare capatildet al furtunului Ratildeşinile artificiale epoxy A2000B se folosescpentru catildeptuşeli impregnate la exteriorul furtunului PVC iar FluvPax TF4 se utilizeazatilde lamateriale neţesute la furtune PUExistatilde douatilde procedee de introducere a furtunului flexibil icircn conducta veche (gazdatilde) primulinverted in place la care furtunul este introdus cu ajutorul aerului comprimat (presiunea aer02divide04 bari) sau a apei al doilea procedeu pulled in place la care furtunul se trage icircnconducta veche cu troliu Procedeul CIPP se poate aplica pentru conducte instabile şi stabiledin punct de vedere static
Procedeul se aplicatilde la conducte cu Dn = 100 divide 1200 mm Lungimea tronsonuluireabilitat L le 600 mIndiferent de procedeu se va urmatilderi viteza cu care se deplaseazatilde furtunul icircn conducta veche(gazdatilde) 4 divide 7 mmin precum şi forţa de tragere a furtunului care nu trebuie sa depatildeşeascatildevaloarea prescrisatilde de producatildetor Se utilizeazatilde curent douatilde tipuri de furtune
- pe baza icircnvelişului extern PVC conducta este icircn linie dreaptatilde coturi la maximum450 Dn = 100 divide 400 mm dimensiunile nu se modificatilde icircn timpul procesului deinstalare
- pe baza icircnvelişului extern PU pentru ţevi drepte cu coturi la 900 extensibile se potutiliza şi la un alt diametru mai mare ca cel nominal de micşoreazatilde cu 4 datoritatildeextensiilor radiale icircn consecinţatilde lungimea de va matilderi cu 4
6
Forţa de tragere a furtunului datoritatilde frecatilderilor dintre conducta gazdatilde şi furtun se poatecalcula cu expresia
Ft = 12 (μmiddotpmiddotx) (2)unde Ft este forţa de tragere icircn N
μ = 01 divide 03 ndashcoeficient de frecare furtun conductatilde vechep ndash greutatea liniaratilde a furtunului icircn Nmx ndash lungimea furtunului icircn m
1 2 3 4 5Figura 2 Intatilderirea ratildeşinii cu apatilde caldatilde 1 catildemin de sosire 2- apatilde caldatilde 3- conductatilde nouatildeicircntatilderitatilde4-conductatilde apatilde caldatilde tur 5- conductatilde apatilde caldatilde retur
Dupatilde icircntatilderirea ratildeşinii conducta poate fi spatildelatatilde şi dezinfectatatilde Conductele de branşament seleagatilde la conducta reabilitatatilde cu ajutorul robotului echipat special cu freze şi camere videoUrmeazatilde inspecţia video pe icircntreg traseul reabilitat Garanţia acordatatilde 25 ani[14]
Tehnologia de execuţie are urmatildetoarele etape- colectarea datelor de spre diametrul nominal al conductei gazde debitul vehiculat
grosimea peretelui materialul din care este confecţionatatilde conducta schimbatilderile de diametrupe anumite tronsoane identificarea tuturor ramificaţiilor active şi inactive
- identificarea gurilor de acces sau executarea acestora- montarea echipamentului de tip rastel- redicţionarea curgerilor din conducta gazdatilde curatildeţirea conductei- instalarea furtunului impregnat cu ratildeşinatilde icircn conducta gazdatilde prin gurile de acces- uscarea materialului cu apatilde caldatilde abur sau latildempi cu raze ultraviolete- verificarea conductei noi- reconectarea conecţiilor laterale prin decuparea de guri de conectare laterale şi
sigilarea conecţiilor laterale abandonate22 Calculul de reabilitare a conductei reabilitate cu tehnologia CIPP
7
Conducta gazdatilde poate fi parţial deterioratatilde Pentru a se realiza stabilitatea staticatilde a noiiconducte reabilitate trebuie dimensionat furtunul icircn funcţie de solicitatilderile externe Calcululconstatilde icircn
- calculul la incovoiere- calculul la flambaj- calculul rezistenţei furtunului la obosealatilde (stres)- calculul la flambaj datorat icircncatildercatilderii rezultate din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde
221 Calculul la icircncovoiereCalculul de icircncovoiere constatilde fie icircn determinarea procentului de icircncovoiere
efectiv (γD) la o anumitatilde grosime a peretelui furtunului t fie a grosimii pereteluifurtunului t admiţacircnd un procent de icircncovoiere maxim de (γD) le 5 Procentul deicircncovoire se calculeazatilde cu relaţia
γD = K(LW + Ws ) 100 [ E 15( DR ndash 1)3 + 0061 Es] (3)
unde γ este icircncovoierea conductei reabilitate-γD le 5 - procentul de icircncovoiere- L = 125 coeficient de decalaj- K = 0083 constantatilde de stratificare- W ndash icircncatildercarea staticatilde icircn N- Ws ndash icircncatildercarea dinamicatilde icircn N- DR = D t ndashraportul conductei reabilitate- D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat) icircn m- t ndash grosimea furtunului icircn m- E ndashmodulul de elasticitate al solului icircn Nm2- Es- modul de reacţie al solului icircn Nm2
Incatildercarea staticatilde W rezultatatilde din greutatea solului se calculeazatilde cu relaţiaW = CmiddotωmiddotBd 144 (4)
Unde C ndashgrad de ovalizareω- densitatea solului icircn kgm3Bd- latildeţimea tranşeei icircn care a fost montatatilde conducta ga zdatilde ( de reabilitat) icircn m
Coeficientul C se determinatilde cu expresia
C =
ku
e d
S
B
Huk
2
1
2
(5)
unde ku este raportul icircntre icircncatildercarea orizontalatilde şi cea verticalatildeHs ndashadacircncimea de pozare a conductei icircn m
Calculul icircncatildercatilderii dinamice care acţioneazatilde asupra furtunului pleacatilde de la realitatea catilde asuprafurtunului pot acţiona icircncatildercatilderi dinamice concentrate WSC şi icircncatildercatilderi dinamice distribuiteWSD
WS= WSC + WSD (6)
WSC = 033middotCSCmiddotPmiddotFSC 12middotD (7)WSD = CSDmiddotpmiddotFSD 144 (8)
unde CSC ndash coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor concentrateP ndash icircncatildercatilderi concentrate icircn NFSC- factor de impact pentru icircncatildercatilderi concentrate
8
CSD- coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor distribuitep ndash suprafaţa pe care sunt aplicate icircncatildercatilderile distribuite m2FSD- factor de impact pentru icircncatildercatilderi distribuite
222Calculul la flambaj
Furtunul este solicitat exterior de icircncatildercatilderi dinamice concentrate şi distribuite plusicircncatildercarea rezultatatilde din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde Grosimea furtunului t se determinatilde curelaţia[9]
t = 0721 D
3
1
2
sSL
t
CEBRE
I
Nq
(9)
unde D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde icircn mN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
qt =N
1 2
1
332
D
IECcedilBR L
(10)
qt ndash presiunea exterioaratilde exercitatatilde asupra conductei icircn Nm2EL ndash modulul de elasticitate redus la icircncovoiere datoritatilde efectului de icircmbatildetracircnire icircn Nm2Rω= 1 ndash 033(HωHS) coeficientul lui Buoyancy pentru apatilde (valoare minimatilde 067)B - coeficient de elasticitate pentru furtunI = 250t - moment de inerţieC- coeficient de ovalizare a conductei respectiv al furtunului calculat cu relaţia
C =
3
2
1001
1001
q
q
(11)
q ndash gradul de ovalizare calculat cu expresia
q = 100 (m
m
D
DD max ) (12)
unde Dm Dmax sunt diametrul mediu respectiv diametrul maxim al conducteiCoeficientul de elasticitate pentru furtun se determinatilde cu expresia
B =sH
e650
41
1
(13)
Incatildercatilderile statice şi dinamice se determinatilde cu relaţiile (6) (7) (8)In cazul icircn care flambajul este datorat numai icircncatildercatilderilor rezultate din acţiunea pacircnzei
de apatilde freaticatilde grosimea furtunului t se calculeazatilde cu expresia
9
t =
1
1(
2 3
1
2
PN
CKE
DR
L
(14)
icircn care P ndash este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunK = 7 ndashfactor de amplificareEL ndash modulul de elasticitate la icircncovoiereν = 03 ndashcoeficientul lui Poisson pentru furtunC- coeficientul de ovalizareDR- raportul conductei reabilitateN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
223 Verificarea rezistenţei furtunului la stresLa o duratatilde de viaţatilde de 50 de ani furtunul este supus unor condiţii de stres (obosealatilde
icircmbatildetracircnire) Fiind confecţionat din mai multe materiale cu caracteristici tehnice diferitefurtunul trebuie verificat şi la stres Se poate utiliza relaţia
15100
q(1+
100
q)( 2)(
t
D- 05 ( 1+ )
100
q)(
t
D=
PN
S(15)
icircn care P este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunt ndash grosimea furtunuluiN = 15 divide 2 factor de siguranţatildeS ndash rezistenţa la icircncovoiere a furtunuluiD ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat)q ndash gradul de ovalizare
Valoarea cea mai mare a grosimii furtunului t ca rezultat al diferitelor calcule efectuatepentru fiecare tip de solicitare icircn parte este grosimea finalatilde a peretelui furtunului
23 Metode de catildeptuşire interioaratildeConductele ce trebuie reabilitate sunt catildeptuşite pe suprafaţa interioaratilde cu un strat
subţire de mortar de ciment special sau polimeri speciali De regulatilde grosimea stratului estemai micatilde de 10 mm In unele cazuri se pot depune mai multe straturi Captuşirea interioaratilde(catildematildeşuirea) trebuie satilde asigure protecţie anticorozivatilde umplerea fisurilor şi a gatildeurilorrigiditatea catildeptuşelii stabilitatea staticatilde a conductei In acelaşi timp se icircmbunatildetatildeţescproprietatildeţile hidraulice ale conductei suprafaţa rezultatatilde icircn urma depunerii are rugozitatea maimicatilde ca rugozitatea suprafeţei interioare a vechii conducte Inainte de a se aplica metoda decatildeptuşire interioaratilde conducta se curatildetatilde foarte bine asiguracircndu-se un suport bun pentrucatildeptuşeala aplicatatilde In figura 3 se prezintatilde procedeul de catildeptuşire prin centrifugarePentru protejarea anticorozivatilde a conductelor metalice se aplicatilde catildeptuşeli cu ratildeşini poliexidicatilde
poliuree şi poliuretanToate aceste materiale au şi o bunatilde rezistenţatilde la abraziune Rugozitatea
suprafeţei interioare a conductei este foarte micatilde
Procedeul se aplicatilde la conducte cu diametrul nominal Dn= 80 divide 3400 mm şi lungimi aletronsoanelor de conducte L le 400 m
10
1 2 3 4 5 6Fig3 Utilaj pentru catildeptuşire prin centrifugare 1-conductatilde veche curatildeţatatilde 2 - furtun pentrualimentare cu mortar 3- robot 4- cap de pulverizare prin centrifugare 5- sistem de gletuire6-strat de mortar depus
Debitul de apatilde transportat prin conductatilde Q icircnainte de reabilitare calculat cu relaţiaQ = Av (16)
unde - Q este debitul apei vehiculate prin conductatilde icircn m3s- v ndashviteza apei icircn secţiunea de calcul icircn ms- A ndasharia secţiunii transversale a conductei icircn m2
trebuie satilde fie cel puţin egal cu debitul de apatilde transportat prin conducta reabilitatatildeMicşoracircndu-se diametrul interior al conductei viteza apei creşte cresc şi pierderile de sarcinatildedatoritatilde creşterii vitezei apei Din acest motiv icircn cadrul procesului de catildematildeşuire (torcretare)se procedeazatilde la gletuirea stratului de mortar de ciment pentru ca rugozitatea stratului realizatsa fie mai micatilde ca cea dinaintea reabilitatilderii Produsul de cimentare este alcatildetuit din cimentcu proprietatildeţi speciale + nisip cu granulaţie micatilde + aditivi Mortarul preparat icircn malaxoarespeciale dupatilde reţete este transportat cu pompe prin furtun la robot
Reproiectarea constatilde icircn calculul pierderilor de sarcinatilde unitare distribuite icircnainteşi dupatilde reabilitarea conductei precum şi a stabilitatildeţii statice sub influenţa diferitelorsarcini exterioarePierderile de sarcinatilde unitare distribuite icircn funcţie de debitul de apatilde transportat se determinatilde curelaţia
hr = Md Q2 (17)unde hr sunt pierderile de sarcinatilde unitar distribuite icircn mbar m
Md ndash modulul de rezistenţa hidraulicatilde icircn s2 m5Modulul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde Md se calculeazatilde cu relaţia
Md = 00826middot(λd5) (18)unde λ este coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde [-]
d- diametrul interior al conductei icircn mIntre coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde λ şi coeficientul lui Chezy ndashC- existatilde
legatildeturaλ = 8middotg C2 (19)
unde C -este coeficientul lui Chezy icircn m05sg-acceleraţia gravitaţionalatilde icircn ms2
Coeficientul lui Chezy se determinatilde cu expresia
C = kmiddotRh16 (20)
unde k-coeficientul de rugozitate al materialului [-]
11
Raza hidraulicatilde a conductei cu secţiunea circularatilde se determinatilde cu expresia
Rh = d4 (21)unde d ndash diametrul interior al conductei icircn m
In cazul icircn care se urmatildereşte protecţia anticorozivatilde umplerea fisurilor rigiditatea catildeptuşelii
(aplicaţie semi-structuralatilde) materialul folosit la obţinerea stratului depus de o anumitatilde
grosime t trebuie satilde asigure rezistenţa la forfecare pentru a menţine continuitatea
longitudinalatilde a stratului icircn prezenţa mişcatilderilor de teren rezistenţatilde la icircncovoiere rezistenţatilde
pentru preluarea sarcinilor dinamice Trebuie satildepate puţuri de lansare (de plecare de sosire
intermediare) care reprezintatilde circa 6 din suprafaţa totalatilde a şanţului necesar pentru
realizarea cu tranşeu deschis a conductei
223 Tehnologia sliplineTehnologia constatilde icircn introducerea unui tub nou icircn tubul vechi curatildeţat De regulatilde se
instaleazatilde conducte noi din GRP din PEID icircn conducte vechi Metoda se aplicatilde la reabilitareaconductelor de apatilde potabilatilde canalizare menajeratilde şi industrialatilde gaze naturale Toate sarcinilesunt preluate de noua conductatilde Secţiunea transversalatilde a noii conducte este mai micatilde casecţiunea transversalatilde a vechii conducte dar diferenţa va fi compensatatilde de valoareacoeficientul de rugozitate foarte mic al suprafeţei interioare a noii conducte Spaţiul dintrevechea conductatilde şi noua conductatilde este umplut cu un material special de cimentare In figura4A se prezintatilde schema tehnologicatilde de montare a noii conducte din PEID icircmbinatatilde prin suduratildecap la cap icircn exteriorul conductei vechiIn figura 4B se prezintatilde schema tehnologicatilde pentrumontare conducte GRP
A B1 2 3 4 5 1 2 3
12
Fig4 A-Tehnologie slipline montare conductatilde PEID 1- conductatilde veche2 ndashcap de tragere3-material de umplere4- cacircrlig6- conductatilde nouatilde PEID B-montare conductatilde GRP 1- conductatildeveche 2-material de cimentare 3- conductatilde nouatilde
224 Tehnologia subline
In conducta veche inspectatatilde video şi ulterior curatildeţatatilde foarte bine se introduce oconductatilde de polietilenatilde PE 80 sau PE 100 avatildend SDR (raportul dintre Dn t ) icircntre 26 şi 80Conducta nouatilde se supune unui proces de deformare a secţiunii transversale pe toatatilde lungimeaconductei sub forma de U ( icircn domeniul de elasticitate al materialului) dupatilde care se leagatilde cubenzi de sprijin figura 5 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde de troliu cu un cablu forţa detragere fiind monitorizatatilde permanent Dupatilde introducerea noii conducte icircn vechea conductatilde seintroduce apatilde sub presiune icircn conductatilde benzile de sprijin se vor rupe şi conducta nouatilde vareveni la forma iniţialatilde datoritatilde memoriei termice Procedeul se aplicatilde pentru Dn = 75mmdivide 1600mm şi lungimea L = 600m
1 2 3 4
Figura 5 Tehnologia subline 1- conductatilde veche 2- conductatilde nouatilde 3 ndash bandatilde de sprijin4 ndash conductatilde nouatilde revenitatilde la forma circularatilde
225 Tehnologia compact pipe
Conducta nouatilde din PEXa ( polietilenatilde reticulatatilde cu memoria formei) este introdusatilde icircnconducta de reabilitat deformatatilde sub forma literei C Aceastatilde conductatilde este trasatilde icircn conductaveche cu ajutorul unui troliu puţurile de acces sunt fie catildeminele de vanatilde existente fie puţuri
13
noi In figura 6 se prezintatilde poziţia conductei noi icircn timpul procesului de reabilitare şi dupatildereabilitare Readucerea conductei noi la forma iniţialatilde se face prin icircncatildelzire cu abur
Diametrul conductelor de reabilitat Dn = 100 divide 500 mm lungimea maximatilde 700mConducta nouatilde se muleazatilde pe interiorul conductei vechi şi preia sarcinile acesteia
226 Tehnologia swagelining
Tehnologia swagelining utilizeazatilde ca şi conductatilde nouatilde polietilena standard catildereia i sereduce diametrul cu 5divide 15 - deformatatilde icircn domeniul elastic cu ajutorul unui echipamentcomplex de reducere a diametrului figura 7 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde cu troliu icircnconducta veche ce trebuie reabilitatatilde Dupatilde aşzarea pe poziţia finalatilde a conductei forţa detragere este redusatilde iar conducta nouatilde revine la diametrul iniţial datoritatilde fenomenului derevenire elasticatilde Conducta nouatilde se muleazatilde perfect pe suprafaţa interioaratilde a conductei dereabilitat suprafaţatilde ce trebuie satilde fie curatatilde In figura 8 se prezintatilde instalaţia pentru procedeulswagelining Diametrul conductelor ce pot fi reabilitate Dn= 65 divide 1000mm la o lungimede 1000 m
Forţa de tracţiune a troliului poate fi determinatatilde cu relaţia ( 2 )
1 2 3Fig6 Tehnologia compact pipe 1-conductatilde de reabilitat 2- conductatildenouatilde deformatatilde icircn C 3- conductatilde nouatilde readusatilde la forma iniţialatilde
14
1 2 3 4 5
Figura 7Reducere dimensiuni conductatilde 1-conductatilde veche2 ndash conductatilde nouatilde gacirctuitatilde3- filieratilde 4- conductatilde nouatilde5- cap de tragere
1 2 3 4 5 6 7 8 9Figura 8 Instalaţie pentru tehnologia swagelining 1-conductatilde nouatilde PE 2- rolatilde de ghidare 3-reductor 4- puţ de plecare 5- conductatilde veche 6- cap de tragere 7- cablu 8-puţ sosire 9-troliu
267 Tehnologia rolldown
Tehnologia se aplicatilde la sistemele de distribuţie apatilde cu diametre mari amplasate icircn zone cutrafic pietonal şi auto ridicat Se utilizeazatilde conducte din PE icircmbinate prin suduratilde cap la cap peşantier cu ajutorul unui dispozitiv special cu role perechi Acest dispozitiv reduce diametrulcu maxim 10 icircn domeniul elastic al materialului viteza de reducere fiind de 1divide 3mminutReaducerea la forma şi dimensiunea iniţialatilde se face prin icircncatildelzirea conductei cu aburProcedeul este unul structural se pot reabilita conducte instabil din punct de vederestatic In figura 9 se prezintatilde tehnologia rolldown Dimensiunile conductelor de reabilitatDn=150 divide1000 mm lungimea 600 divide800 m
15
1 2 3 4
Figura 9 Tehnologia rolldown 1-conductatilde de reabilitat2-role3- conductatilde nouatilde4- conductatilde nouatilde fixatatilde icircn conducta veche
Bibliografie1 Roman M şa- Analiza multicriterialatilde Manual 2012 Academia de studii economiceBucureşti2 Massimio Flori ndashGhid pentru analiza cost-beneficu a proiectelor de investiţii Fonduleuopean pentru dezvoltare regionalatilde fondul de coeziune şi ISPA Universitatea de studii dinMilano 19973xxx - Ghid naţional pentru analiza cost-beneficiu a proiectelor finanţate din instrumentelestructurale Ministerul Economiei şi finanţelor4 StoenescuAl şa- Culegere de probleme de mecanicatilde teoreticatilde Editura Didacticatilde şipedagogicatilde Bucureşti 19655 Tudor I şa ndash Protecţia anticorozivatilde şi reabilitatea conductelor şi rezervoarelor EdituraUPG Ploieşti 2007 ISBN ndash 978-973-719-154-06 UTCB-ICECOM Bucureşti ndash Ghid pentru reabilitatea conductelor pentru transportul apei(brutecurate uzate uzate epurate etc) Bucureşti 20137Alessandrescu A- Inginerie mecanicatilde a sistemelor de conducte Ghid de proiectare + CDEditura AGIR Bucureşti 2013 ISBN 978-973-720-489-98 Paraschiv D- Tehnologii de recondiţionare şi procesatilderi ale suprafeţelor metalice EdituraJunimea Iaşi 2005 ISBN 973-37-0539-x9Najafi M ndash Trenchless technologies Piping- Installation and Inspection SUA ASCE PressISBN -978-0-07-164088-62010
16
10 Trujillo ARGhaderi S- Analysis of the long ndashterm Effect of mentenance Strategies InPipelines Technology 2006 Conference Bochum200611 httpmasinisiutilajero12 wwwtpcomro13 wwwrehaucom14SREN 129502 Calculul de rezistenţatilde mecanicatilde al reţele lor icircngropate sub diverse condiţiide icircncatildercare15 wwwceindustrialcomro16 httpinstalatiiucoznetindexconducte0-1517 wwwmnsrocamasuire framehtml18 wwwreabilitare-conductero19wwwcrumanro20 wwwHobasro21wwwgrup4cjro
- Note de curs 1pdf
- Note de curs 2_3pdf
- Note de curs 4_5pdf
- Note de curs 6pdf
- Note de curs 7_8_9pdf
9
Criteriul recondiţionabilitatildeţii se aplicatilde acolo unde nu se poate aplica criteriul tehnic şi
criteriul tehnologic Unele piese din instalaţie se pot utiliza pacircnatilde la un anumit grad de uzuratilde a
catilderui intensitate se menţine constantatilde fatilderatilde a apatilderea uzura de avarie dar icircnratildeutatildeţirea indicilor
calitativi se produce icircntr-un stadiu atacirct de avansat icircncacirct piesele nu mai pot fi recondiţionate
impunacircndu-se icircnlocuirea lor
Criteriul economic vine satilde completeze celelalte criterii Se consideratilde ca uzuratilde limitatilde a
instalaţiei momentul icircn care cheltuielile de icircntreţinere şi reparaţii cresc peste anumite valori
iar pierderile tehnologice depatildeşesc limita admisibilatilde Exemplu la reţelele de apatilde potabilatilde
lucratilderile de reparaţii capitalereabilitare se fac cacircnd pierderea generalatilde de apatilde depatildeşeşte 20
din cantitatea totalatilde vehiculatatilde Reparaţiile accidentale se executatilde cacircnd apar pierderi evidente
de apatilde presiunea apei icircn sistem este redusatilde conductele sunt fisurate sau sparte
223 Sisteme de reparaţii
Sistemul organizatoric de icircntreţineri tehnice revizii si reparaţii trebuie satilde asigure
- uzuri catildet mai mici şi durabilitatildeţi cacirct mai apropiate ale pieselor componente
- satilde excluda posibilitatea ca din cauza uzurii instalaţia satilde fie scoasatilde din exploatare
icircn mod neprevatildezut
- posibilitatea de planificare a termenelor de intrare icircn reparaţie a necesarului de
piese de schimb şi a manoperei lucratilderilor de reparaţii
- reducerea la minim a timpului de imobilizare icircn reparaţii
Reparaţiile se executatilde icircn urmatildetoarele sisteme
- sistemul de reparaţii dupatilde necesitate
- sistemul de reparaţii la termene fixe
- sistemul de reparaţii dupatilde controlul statilderii tehnice a instalaţiei
- sistemul preventiv de reparaţii periodice planificate
Sistemul de reparaţii dupatilde necesitate se caracterizeazatilde prin aceea catilde instalaţiile se reparatilde
atunci cacircnd datoritatilde statilderii tehnice nu mai pot fi menţinute icircn exploatare sau se defecteazatilde
Este cel mai simplu sistem icircnsatilde nu se pot planifica lucratilderile şi nici volumul de muncatilde
necesar iar ieşirea bruscatilde din exploatare creazatilde grave probleme beneficiarilor
Sistemul de reparaţii la termene fixe impune retragerea din exploatare a instalaţiei la
termene fixe stabilite dinainte indiferent de starea tehnicatilde a instalaţiei Se pot planifica
piesele de schimb costurile reparaţiei volumul de muncatilde dar apare incovenientul catilde din
cauza gradului de uzuratilde diferit la piese apar cheltuieli inutile la lucratilderile de reparaţii
Sistemul de reparaţii dupatilde controlul statilderii tehnice a utilajelor constatilde icircn planificarea
reviziei tehnice a instalaţiilor şi stabilirea statilderii tehnice icircn urma reviziei Dacatilde se constatatilde catilde
10
instalaţia nu va putea funcţiona pacircnatilde la revizia urmatildetoare planificatatilde se executatilde reparaţia
Volumul pieselor de schimb a metodei de reparaţie volumul manoperei se stabileşte odatatilde cu
efectuarea reviziei tehnice Avantajul metodei constatilde icircn simplitatea ei şi icircn evitarea ieşirii din
funcţiune a instalaţiei Dezavantajul principal constatilde icircn faptul catilde planificarea reparaţiei nu se
poate face pe o perioada lungatilde de timp
Sistemul preventiv de reparaţii periodice planificate asiguratilde planificarea icircntreţinerilor
tehnice reviziilor şi reparaţiilor pe bazatilde de normative durata de funcţionare icircntre
intervenţiile tehnice se exprimatilde icircn ore de funcţionare debit de lichid pompat etc Necesitatea
reparaţiei este determinatatilde pe considerentul catilde piesa consideratatilde a ajuns la limita de uzuratilde
admisibilatilde Sistemul prezintatilde avantajul catilde se evitatilde ieşirea neprevatildezutatilde a instalaţiilor din
exploatare se pot organiza pregatildeti şi planifica lucratilderile de reparaţii Sistemul are prevatildezute
icircntreţineri tehnice I revizii tehnice RT reparaţii curente Rc şi reparaţii capitale Rk
Procedura de lucru pentru repararea conductelor de apatilde canalizare gaz metan este icircnconcordanţatilde cu tipul de material al conductei tehnica de lucru propusatilde ( cu decopertare fatilderatildedecopertare) timpul maxim disponibil pentru lucrare utilaje ce pot fi aduse pe amplasamentexistenţa unui permis de construcţie conform Legii 501991
Lucratilderile de reparaţii se icircncheie cu raport asupra operaţiei efectuate care intratilde icircndocumentaţia catilderţii de construcţie la capitolul reţea aducţiune efectuarea unui calcul de costal lucratilderii care se ataşeazatilde unei fişe ce va icircnsoţi tronsonul reparat de reţea Dacatilde icircn timp sumacosturilor de reparare este mai mare decacirct costul unei conducte noi se poate decidereabilitarea tronsonului respectiv Trebuie realizatatilde o bazatilde de date pe domenii constructivetehnologice cost reparaţii indicatori de performanţatilde ( reţea de apatilde -pierderea de apatilde icircn reţea consum de energie electricatilde kWhm3 lungime specificatilde mloc consum specific de apatilde lomzi retea canalizare-lungimea specificatilde de reţea mloc consum specific de energie kWhm3timpul mediu de remediere defecţiuni icircn ore etc)Caracteristicile constructive ale unei conducte sunt materialul conductei diametrul
nominal grosime perete adacircncimea de pozare anul realizatilderii poziţia şi matilderimea
branşamentelor hidranţilor vanelor reparaţii efective
Caracteristicile tehnologice sunt presiunea de lucru presiunea maximatilde icircn sistem presiuneade icircncercare viteza apei secţiunea de control a calitatildeţii apei etcRetehnologizarea se realizeazatilde dupatilde un proiect şi se consideratilde suma unor reabilitatilderisuccesive sau simultane integrate unui concept nou de executare şi a unor lucratilderi a catilderorexploatare şi conducere satilde fie optimizate prin informatizare Retehnologizarea poate fiparţialatilde sau integralatilde şi trebuie realizatatilde astfel ca instalaţia satilde poatatilde fi exploatatatilde pe o duratatildede 50 -100 de aniCheltuielire efectuate cu reparaţiile se evidenţiazatilde astfel
- reparat conducte ndash leim- reparaţii catildemine ndash lei buc- inspecţii reţea ndash leikm
Sumele cheltuite se pot exprima şi icircn moneda euroBibliografie
11
1 Robescu Dşa- Fiabilitatea proceselor instalaţiilor şi echipamentelor de tratare şi epurare
a apelor Editura Tehnicatilde 2002 Bucureşti ISBN 973-31-2152-5
2 Serbu T ndash Fiabilitatea şi riscul instalaţiilor Elemente de calcul şi teorie Editura
Matrixrom Bucureşti 2005
3 IonuţV - Tehnologia reparatilderii maşinilor Atelierul de multiplicare al Institutului Politehnic
din Cluj-Napoca 1976
4 Normativ pentru exploatarea şi reabilitarea conductelor pentru transportul apei NE 035-06
5 PFEIFFER- Reabilitarea ţevilor sub presiune şi a reţelelor de canalizare6 wwwsteinde- Reabilitarea conductelor de canalizare
1
Curs 2-3 Diagnosticarea conductelor din sistemele de canalizare
1 Introducere
Prin diagnosticare se urmatildereşte stabilirea statilderii tehnice la un moment dat a conductelor ce
intratilde icircn componenţa sistemelor de canalizare efectuatatilde cu scopul de a stabili ordinea de
curatildetare repararereabilitare a diverselor tronsoane ale sistemului Diagnosticarea se poate
face icircnainte de introducerea icircn reparaţie accidentalatilde sau planificatatilde a conductei icircn timpul
operaţiei de reparare şi la terminarea reparaţiei
In funcţie de diametrul nominal al conductei avem
- diagnosticare vizualatilde realizatatilde de regulatilde cu oglindatilde pentru ghidarea luminii
solare icircn conducta ce trebuie inspectatatilde cu diametre nominale maxime de 300 mm persoana
aflatatilde icircn catildeminul de vizitare trebuie satilde poarte echipament de protecţie
- diagnosticare imagisticatilde realizatatilde cu camere video amplasate pe roboţi şi
transmiterea imaginilor la postul de control pentru vizualizare icircnregistrare analizatilde figura
1AB
A B
Figura 1Diagnosticare imagisticatilde cu camera video A- manevrare manualatilde B- cu roboţi
Instalaţia se compune din monitor video dispozitiv de icircnregistrare video calculator sursatilde de
energie electricatilde robot pe role sau pe şenile Ghidarea robotului se face din autovehiculul tip
utilitar fig2D
2
A
B
C
D
Fig 2 Tipuri de roboţi şi autovehicul tip utilitar ABC- roboţi pe roţi şenile D- autovehicul
tip utilitar dotat pentru inspecţii
Localizarea zonei defecte se realizeazatilde icircn raport cu un reper fix- catildemin de vizitare-
matildesuracircndu-se lungimea cablului desfatildeşurat icircntre camera video şi catildeminul de vizitare
In acelaşi timp se poate determina panta pentru conducta de canalizare datoritatilde existenţei
unor traductori de icircnclinare pe robot Sistemul actual de diagnosticare este un sistem modular
deoarece se pot alcatildetui diferite configuraţii icircn funcţie de cerinţele clienţilor In prezent roboţii
de inspecţie video icircnglobeaza calitatea digitalatilde video laserul sonarul detecţie gaze
poziţionare GPS Rezultatul final al unei inspecţii video se transmite beneficiarului sub formatilde
3
de raport de inspecţie cu text şi fotografii dupatilde ROMANIAN STANDARD bazatilde de date
suport video Se precizeazatilde indicatorul numatilder de defecte km conductatilde exemplu-
conductatilde PVC 17 defecte km conductatilde beton 29 defecte km Roboţii pot fi configuraţi
pentru urmatildetoarele diametre ale conductelor
- diametre mici 30 - 250 mm
- diametre medii 250 ndash 600 mm
- diametre mari 600 - 3000 mm
Raportul final conţinedata şi ora inspecţiei denumirea locaţiei starea generalatilde a conductei
lungimea tronsoanelor inspectate poziţionarea şi localizarea defectelor icircnclinaţia şi panta
conductelor icircmbinatilderi defecte alte defecte Pentru diametre de 150 ndash 2000 mm se utilizeazatilde
roboţi CCTV cu tracţiune 4 x 4 prevatildezut cu senzori de icircnclinare lumini auxiliare leduri
cameratilde video presurizatatilde roţatie cap video la 360o icircnclinometru la 125 - 0 ndash 125
traductor de temperaturatilde 0 ndash 1000 C traductor laser Soft inspecţie Win Can 8
2 Factorii care conduc la scatildederea etanşeitatildeţii conductelor de canalizare
Etanşeitatea conductelor de canalizare reprezintatilde elementul cheie de bunatilde funcţionare un timp
icircndelungat O etanşare necorespunzatildetoare la conducta de canalizare permite infiltrarea apei
din mediul ambiant şi exfiltrarea icircn exterior a apei uzate Factorii care duc la scatildederea
etanşeitatildeţii conductelor sunt prezentaţi icircn continuare
- Factori fizici care provoacatilde deteriorarea conductei prin uzare şi eroziune
Particulele desprinde din peretele conductei la care se adaugatilde alte particule
solide vehiculate cu apa uzatatilde impreunatilde cu gratildesimile din apatilde provoacatilde
depuneri care micşoreazatilde diametrul interior al conductei Conductele pot fi
rupte sau fisurate datoritatilde greutatildeţii unor vehicule grele care traverseazatilde
conducta alunecatilderi de teren cutremure
- Factori chimici care distrug peretele conductei prin coroziune icircn urma unor
reacţii chimice Dioxidul de carbon este factorul principal care provoacatilde
procesul de corodare la conductele de oţel Conductele de beton se degradeazatilde
datoritatilde agresiunii satilderurilor de clor sulf NaCl2 CaCl2
- Factorii biologici ca bacterii ciuperci copaci care penetreazatilde icircn timp cu
ratildedatildecinile peretele conductei de canalizare
- Factori antropici ca deversarea de catildetre anumite persoane icircn sistemul de
canalizare de substanţe chimice gunoi menajer ulei mineral şi vegetal
motorinatilde unsoare consistentatilde care provoacatilde degradarea peretelui conductei
3 Clasificarea sistemelor de diagnosticare
4
In tabelul 1 se prezintatilde cele mai utilizate sisteme de diagnosticare a statilderii conductelor
Tabelul 1
Dupatilde felul imaginilor captate avem imagini alb-negru sau color Dupatilde modul de deplasare a
camerei video avem camere video deplasate manual camere video deplasate cu roboţi pe roţi
camere video deplasate cu roboţi pe şenile Fig3
5
Fig 3 Inspecţie cu robot pe roţi
1
2 3 4 5
Fig 4 Inspecţia cu robot pe şenile 1-autoutilitaratilde 2- conductatilde 3 ndashcatildemin 4 ndashrobot 5-
depunere
4 Tipuri de defecţiuni depistate icircn conductele de canalizare
Principalele defecţiuni ce apar la conductele de canalizare sunt prezentate icircn
continuare Aceste defecţiuni sunt diferite ca numatilder icircn funcţie de materialul conductei
41 Depozite de sedimente şi depuneri grele natildemol depuneri calcaroase gratildesimi rezultate
icircn urma spatildelatilderii stradale icircn care existatilde circa 30-35 nisip şi pietriş precum şi a
impuritatildeţilor şi substanţelor aflate icircn apa uzatatilde
42 Fisuri spatilderturi şi surpatilderi ale peretelui conductei Cele mai multe sunt la conductele
din beton urmate de conductele din PVC GRP si azbociment Fisurile pot fi pe creasta
conductei icircn partea laterala pe toate direcţiile Se icircntacirclnesc conducte sparte şi rupte icircn zona
de mufare Figura 5
6
A B
C
D
Fig 5Defecte A- fisuratilde B- gauratilde C- fisuri D- scurgeri latildengatilde racord
43 Deformatilderi de secţiune respectiv ovalizatilderi- apar icircn special la conductele din PVC cu DN
250 ndash 400 mm mai puţin la cele de beton
44 Imbinatilderi realizate incorect apar mai des la conducte din PVC mai puţine la conductele
din beton exemplu - 6 cazuri la conducte PVC cu DN 250- 600 mm 1 caz la conducte din
beton DN 300 ndash 500 mm
45 Deplasatilderi ale conductei generate de tasarea solului tasare datoratatilde insuficienţei
compactatilderii iniţiale nerespectarea condiţiilor de pozare privind patul de pozare Fenomenul
apare la conductele din beton mai puţin la cele din PVC cu DN 200 ndash 1000 mm
46 Racorduri laterale incorect executate cu ocazia racordatilderii de noi utilizatori şi la
realizarea de catildemine de racort cu aria mai mare de 012 m2
7
47 Patildetrunderi ale ratildedatildecinilor de copaci icircn conducte se face lent icircn timp şi se ajunge
dupatilde ani de zile la spargerea tubului din beton Evitarea se realizeazatilde prin patildestrarea distanţei
normate a traseului conductei faţatilde de copaci
48 Apatilde stagnantatilde pe conducte apare din douatilde motive primul cacircnd s-a executat lucrarea
iniţialatilde cu contrapantatilde la execuţie şi montaj iar a l doilea apariţia de praguri de aluviuni Apar
multe la conducte PVC exemplu 10 evenimente la conducta de PVC cu DN 250-600 mm 1
eveniment la conducta din beton cu DN 300-600 mm Procentul de ocupare a secţiunii
transversale cu apatilde stagnantatilde este de 5-10 icircn unele cazuri se ajunge la 50
49 Alte defecţiuni Se icircntacirclnesc tot felul de gunoaie şi PET-uri icircn conducte şi catildemine
catildemine fatilderatilde scatilderi capace sudate lemne la gura tubului radier catildemin incorect executat
5 Spatildelarea şi curatildeţarea conductelor
Cu ocazia inspecţiei conductelor ar trebui satilde se spele şi cureţe conductele icircnainte de a
introduce robotul icircn conductatilde pentru a nu influenţa deplasarea acestuia Spatildelarea se face cu
scopul de a elimina eventuale obstacole (depuneri icircntatilderite ratildedatildecini pietre noroi etc) care ar
icircmpiedica robotul satilde se deplaseze prin conductatilde Inainte de inspecţia video se utilizeazatilde
capete speciale de de curatildeţare acţinate hidraulic cu presiuni ale apei de 60 ndash 80 bari jeturile
de apatilde sunt dirijate icircn spate şi spalatilde conducta La presiuni mai mari de 80 bari se activeazatilde şi
circuitul duzei din faţatilde Curatildeţarea conductelor se poate realiza cu urmatildetoarele procedee
- curatildeţare prin introducerea unui amestec de aer ndash apatilde sub presiune cu viteza de 25
ms se eliminatilde oxizii de Fe mangan precum şi noroi nisip sedimente
- sistem Compri Tube Clean care utilizeazatilde un proiectil din poliuretan propulsat icircn
conducte cu diametrul mai mic de 150 mm de un jet de aer comprimat cu viteza de
15 ms
- metoda CAPSULA POLY- PING de curatildeţirea conductelor cu DN = 10- 2000 mm
cu ajutorul unei capsule cu diametrul mai mare cu 5 decacirct diametrul interior al
conductei capsula se deplaseazatilde prin conductatilde datoritatilde presiunii de 05 ndash 6 bari
- periaj mecanic şi sablare cu apatilde
- spatildelare cu jet de apatilde- de icircnaltatilde presiunecu debit de 300 lminut presiune ˂ 240
bari - spatildelare la presiune foarte icircnaltatilde debit apatilde 90 lminut presiune apatilde˂ 1200
bari - spatildelare cu solvent pentru icircndepatildertarea depunerilor de piatratilde
- tehnologia HI-JET care asiguratilde curatildeţarea conductelor şi uscarea
8
- metode combinate maşini de curatildeţat cu jet de apatilde freze lanţuri capete rotative
tatildeietoare
- dispozitiv mecanic amfibiu tip Molch format din douatilde capete unul prevatildezut cu
ghiare de oţel unul cu patilderţi flexibile din cauciuc pentru finisare
In fig 6 se prezintatilde cacircteva tipuri de (duze) capete de spatildelare icircn fig7 curatildeţarea mecanicatilde iar
icircn fig8 curatildeţarea cu capsule flexibile In funcţie de diametrul nominal al conductei şi de tipul
de depuneri se alege capul de curatildeţare Acesta nu trebuie satilde provoace degradarea conductei
supuse operaţiei de curatildeţare
AB
C
Fig6Tipuri de capete de spatildelare-curatildeţareAB ndashcapete curatildeţare standard cu jetunghiular DN 40-150 mm C-D- tatildeietor deratildedatildecini pentru DN=100-250 mm
D
9
1 2 3 4 5 6
Fig7 Curatildeţare mecanicatilde1-conductatilde cu depuneri 2- dispozitiv mecanic de curatildeţare 3 ndashcablu
4 ndashgroapatilde de poziţie 5 ndashconductatilde curatatilde 6-mototroliu de diferite puteri
Fig8 Curatildeţarea cu capsule flexibile
Pentru desfundarea ţevilor de canalizare cu diametre cuprinse icircntre 13 ndash 250 mm se folosesc
foreze pentru desfundat ţevi de canalizare echipate cu o gamatilde de accesorii - -
- capete drepte ovale conice pentru curatildeţiri uşoare
- capete cu lanţ pentru curatildeţare conducte din oţel fontatilde
10
- capete romboidale pentru curatildeţare depuneri de piatratilde
- cuţite tocatildetoare pentru conducte cu diametre mari
- freze cu 4 şi 6 lame pentru stratildepungerea conductelor foarte obturate
- cacircrlige recuperatoare pentru extragere material textil hacircrtie etc
Arcul curatildeţitor pe care sunt montate accesoriile ajunge la o lungime de maxim 60 m
In anexa 1 se prezintatilde un dispozitiv de curatildeţare mecanic cu ghiare iar icircn anexa 2 conductele
curatildeţate
1 2 3
Anexa 1 ndash Dispozitiv de curatildetare cu ghiare(3 racircnduri concentrice de ghiare) 1-ghiare 2corp
3cacircrlig [10]
11
Aenxa 2 Conducte curatildeţate pregatildetite pentru reabilitare [10]
Bibliografie
1Badea G ndashInstalaţii sanitare Editura Risoprint Cluj-Napoca 2008
2Aştilean I- Contribuţii teoretice şi experimetale la reabilitarea şi modernizarea sistemelelor
de alimentare cu apatilde a localitatildeţilor urbane Tezatilde de doctorat UTC-N 2010
3Chira TV- Diagnosticarea statilderii tehnice a sistemelor de canalizare Tezatilde de doctorat
UTC-N 2012
4 httpinspecţievideorotemplate-ahtml
5 wwwtechnicmad-sonro
6 httptegadoropagesDUZE-CURATARE-CANALhtml
7wwwRohter-grpro
8wwwleaderroroforeze-pentru-desfundat-tevi-de-scurgerehtml
9 wwwcasteconceptro
10wwwludwiggpfeiffercom-Reabilitarea ţevilor sub presiune şi a reţelelor de canalizare
11SREN 135082011 ndash Starea reţelelor de canalizare din exteriorul clatildedirilorPartea 2
Sisteme de codificare a inspecţiei vizuale
12SRISO 24511 ndash Activitatildeţi referitoare la servicii de apatilde potabilatilde şi canalizare Indrumatildetor
pentru managementul serviciilor publice de canalizare
12
1
Note de curs 4-5Diagnosticarea conductelor din sistemele de transport şi de distribuţie aapei
1GeneralitatildeţiElementele constitutive ale conductelor din sistemele de distribuţie a apei sunt supuse
permanent uzurii fizice degradatilderii morale uneori restricţiilor legislative Dacatilde uzurile fizice
pot fi diminuate icircn timp printr-o icircntreţinere adecvatatilde periodicatilde şi o exploatare corectatilde
degradarea moralatilde a conductelor nu poate fi evitatatilde deoarece apar noi şi noi soluţii
constructive icircntr-un timp relativ scurt In ultimul secol au fost utilizate multe tipuri de
materiale la construcţia conductelor fiecare soluţie fiind la data apariţiei o noutate icircn
domeniu Analizacircndu-se comportarea icircn timp a conductelor s-a constatat catilde defectele din
sistemele de distribuţie a apei pot fi icircmpatilderţite icircn şase grupe
- -defecte datorate utilizatilderii la proiectarea execuţia şi repararea conductelor a
unor materiale şi tehnologii necorespunzatildetoare
- -defecte datorate coroziunii
- -depuneri icircn conducte
- -deterioratilderi ale conductelor prin fisurarea şi ruperea materialului din care
este confecţionatatilde conducta
- -defecte ale racordurilor şi icircmbinatilderilor
- -deterioratilderi prin exploatare necorespunzatildetoare
2 Analiza defectelor apatilderute la conductele de distribuţie a apei
In procesul de diagnosticare a conductelor se pleacatilde de la defectul constatat
definacircndu-se un numatilder de cauze care se eliminatilde metodic ajungacircndu-se la cauza primaratilde
Analiza superficialatilde de stabilire a cauzelor care a provocat defectul conduce la repetarea
defecţiunii sau accentuarea unor defecte aflate icircn stare incipientatilde
21Defecte datorate utilizatilderii de materiale şi tehnologii necorespunzatildetoare apar datoritatilde
alegerii materialului conductei a materialelor de etanşare şi protecţie anticorozivatilde
necorespunzatoare
Se manifestatilde icircn timp atacirct la conductele din fontatilde oţel cacirct şi la cele din PVC PE depozitate
necorespunzatildetor
22Defectele datorate coroziunii apar atacirct la suprafaţa interioaratilde a conductei datoritatilde
contactului cu apa cacirct şi la suprafaţa exterioaratilde datoritatilde umiditatildeţii şi agresivitatildeţii solului icircn
care este amplasatatilde conducta Chiar dacatilde conductele sunt protejate iniţial icircmpotriva coroziunii
prin vopsire zincare catildeptuşire cu materiale plastice beton ratildeşini fenomenul de corodare a
conductei apare icircn timp O atenţie deosebitatilde trebuie acordatatilde protejatilderii conductei icircmpotriva
2
coroziunii electrochimice produsatilde de curenţii vagabonzi mai ales icircn apropierea catildeii ferate sau
a catildeilor de rulare a tramvaielor Protecţia se realizeazatilde prin utilizarea sistemului anticoroziv
catodic (prin care conducta este legatatilde la polul negativ) a unei surse de curentrsquo fie cu anozi de
sacrificiu cu un potenţial mai electronegativ decacirct metalul conductei
23 Depuneri icircn conducte
Depunerile din conducte sunt cauzate de materiile icircn suspensie existente icircn apatilde şi de
satilderurile de calciu şi magneziu fig1 In timp aceste depuneri micşoreazatilde diametrul conductei
matilderesc coeficientul de rugozitate de la 003 la conducte de oţel noi la 005-02 la conducte din
oţel cu depuneri mici respectiv la valori mai mari de 2 la depuneri mari ( strat gros) [2]
Datoritatilde acestor factori scade debitul de apa transportat prin conducte sau trebuie matilderitatilde
presiunea pentru a menţine debitul Se matildereşte astfel consumul de energie electricatilde cu
repercursiuni asupra costului unui m3 de apatilde livratatilde la beneficiari Dacatilde presiunea creşte peste
presiunea de 6 bari care este presiunea maximatilde admisibilatilde icircn sistemele de distribuţie a apei se
pot produce avarii prin fisurarea sau spargerea conductei
Fig 1 Depuneri icircn conductatilde
Biofilmele sunt alte tipuri de depuneri cu grosimea de 01 mm la cacircţiva mm care pot satilde
aparatilde icircn conducte şi care pot cauza corodarea conductelor şi influenţa proprietatildeţile hidraulice
ale conductei [1]
24 Deterioratilderi ale conductelor prin fisurarea şi ruperea materialului din care este
confecţionatatilde conducta
Cauzele care provoacatilde fisurarea şi ruperea conductei sunt
3
- -greşeli de proiectare şi de execuţie
- -modificarea adacircncimii de pozare
-apariţia unor sarcini suplimentare statice şi dinamice care nu au fost luate
icircn calcul la proiectare ca şocuri vibraţii modificatilderi ale traficului urban creşterea
greutatildeţii pe osie a autocamioanelor modificarea permanentatilde a nivelului pacircnzei freatice
cauzatatilde de precipitaţii abundente sau secetatilde prelungitatilde precum şi deterioratilderile prin
icircngheţ icircn anotimpul iarnatilde
25 Defecte ale racordurilor şi icircmbinatilderilor
Aceste tipuri de defecte pot satilde aparatilde la toate tipurile de conducte la care icircmbinatilderile au
fost realizate necorespunzatildetor
26 Deterioratilderi prin exploatare necorespunzatildetoare
Deschiderea sau icircnchiderea bruscatilde a unor vane poate provoca lovitura de berbec care
deterioreazatilde conducta datoritatilde apariţiei suprapresiunilor
3 Identificarea fisurilor şi rupturilor la conductele de distribuţie a apei
Pierderile maxime admise de apatilde icircntr-un sistem de distribuţie a apei sunt de 20 [3]
Pierderi de apatilde prin deschideri Tabelul 1
Diametru
deschidere
presiune
Litriminut Litrioratilde m3zi m3lunatilde m3an
2 mm 6 bari 500 30000 720 21600 259200
4 mm 6 bari 1840 110400 2650 79488 953856
6 mm 6 bari 4000 240000 5760 172800 2073600
8 mm 6 bari 7020 421200 10200 303264 3639168
2mm 3 bari 320 19200 461 13824 165888
4 mm 3 bari 1200 72000 1728 51840 622080
In tabelul 1 se prezintatilde pierderile de apatilde la presiunea de 6 bari respectiv 3 bari [5] Din acest
motiv fisurile şi rupturile conductelor trebuie detectate permanent deoarece prin acestea se
4
pierde apa Metoda modernatilde de detectare a fisurilor este localizarea prin compararea
zgomotelor cu corelatori LNC ( Leak Noise Correlator) fig2
Fig 2 Principiul de funcţionare a corelatorului LNC
Corelatorii LCC utilizeazatilde doi senzori care detecteazatilde zgomotul (vibraţii sonore) produs de
apa care curge prin fisuratilde Distanţa pacircnatilde la cei doi senzori fiind diferitatilde şi intensitatea sonoratilde
receptatatilde de cei doi senzori este diferitatilde Distanţa de la fisuratilde pacircnatilde la transmiţatildetorul cel mai
apropiat se determinatilde cu relatia
L = ( D ndash tv ) 2 (1)
Unde D- lungimea conductei icircntre cele cele douatilde transmiţatildetoare icircn m
L- distanţa de la fisuratilde pacircnatilde la tranmiţatildetorul cel mai apropiat icircn m
v- viteza de propagare a sunetului prin conductatilde icircn mms
5
Fig 3 Detectarea pierderilor de apatilde prin monitorizare acustica cu senzori Wireless
Timpul se determinatilde cu expresia
t = N v (2)
N = D ndash 2L (3)
Altatilde metodatilde pentru detectarea pierderilor de apatildendash sistem de monitorizare Wireless
Leakmaster - fig3 se bazeazatilde tot pe vibraţiile acustice provocate de jetul de apatilde care iese
din conductatilde şi produce icircn corpul conductei vibraţii acustice Nivelele de zgomot detectate de
senzori sunt salvate şi transmise prin radio la unitatea mobilatilde centralatilde De regulatilde se matildesoaratilde
zgomotul icircn timpul perioadei de consum redus de apatilde icircntre orele 2- 4 am Zgomotul poate fi
depistat şi la vane contoare de apatilde hidranţi alte armatildeturi
Urmatilderirea şi calibrarea acusticatilde TestrodGeofon utilizeazatilde douatilde unitatildeţi una de localizare
Testrod alta de calibrare Geofon care lucreazatilde icircn combinaţie cu un generator de puls PWG
Se ascultatilde vanele şi apometrele iar icircn locul unde existatilde scurgere presiunea exercitatatilde produce
un zgomot care poate fi detectat de la suprafaţatilde cu echipamentul amintit fig4
6
1 2 3
Fig4 Determinarea pierderilor de apatilde cu aparatul TestrodGeofon 1 ndashtijatilde robinet 2-
spatilderturatilde 3-hidrant
Detectorul de gaz Gas Check-H2 determinatilde pierderile de hidrogen din conducta umplutatilde cu
gaz la o anumitatilde presiune Durata de matildesurare depinde de dimensiunea fisurii tipul de sol
structura de suprafaţatildefig5
Fig 5 Detector de gaze
4 Diagnosticarea imagisticatilde a statilderii tehnice a conductelor
7
Stabilirea statilderii tehnice a conductelor unui sistem de distribuţie a apei se realizeazatilde icircn prezent
prin diagnosticare imagisticatilde Informaţiile obţinute vor fi utilizate la fundamentarea deciziilor
de reabilitarereparare şi retehnologizare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeaza icircnainte de
icircnceperea unui proces de repararereabilitare cu tehnologii NO DIG adicatilde fatilderatilde satildepatildeturatilde
continuatilde pe icircntreaga perioadatilde de reabilitare şi se terminatilde odatatilde cu finalizarea lucratilderilor de
reabilitare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeazatilde icircn douatilde etape realizarea pe teren a
inspecţiei tehnice a conductelor şi procesarea imaginilor realizate finalizatatilde prin icircntocmirea
raportului de inspecţie Realizarea pe teren a inspecţiei tehnice se face cu ajutorul roboţilor
pentru inspecţie imagisticatilde deplasabili pe roţi sau şenile Inainte de realizarea inspecţiei icircn
conductatilde se realizeazatilde urmatildetoarele operaţii conducta se izoleazatilde de restul instalaţiei se
goleşte de apatilde se curatildeţatilde se demonteazatilde vanele de separaţie şi se introduce robotul icircn
conductatilde Roboţii sunt echipaţi cu camere video laser pentru determinarea ovalitatildeţii
conductei sonar pentru determinarea grosimii stratului de coroziune a fisurilor şi a
icircmbinatilderilor defecte camere telescopice mobile pentru inspecţia tehnicatilde a racordurilor surse
de luminatilde suplimentaratilde radiolocatoare pentru determinarea traseului conductei fig6
Rapoartele de inspecţie cuprind date referitoare la tipul conductei inspectate adacircncimea de
pozare a conductei numatilderul de defecte poziţia şi starea racordurilor tipul defectelor
localizarea acestora schiţa tronsonului inspectat cu localizarea defectelor
Fig 6 Robot dotat şi cu laser pentru stabilirea gradului de ovalizare conducte
Fig7 Diagnosticare conductatilde de apatilde ndashdepuneri
Bibliografie
8
1 Bolboacatilde AM- Contribuţii teoretice şi experimentale la reabilitarea şi modernizarea
conductelor din sistemele de distribuţie a apei icircn localitatildeţi Tezatilde de doctorat UTC-N Cluj-
Napoca 2012
2 wwwtermoutclujrotermoluc
3 SR 13431-2006
4 STAS 73471-74
5wwwdetcondro
6wwwdetectaquaro
7httpcasteconceptro
1
Note de curs 6 Diagnosticarea conductelor din sistemele de transport şidistribuţie a gazelor combustibile
1 IntroducereGazele combustibile- gaze naturale şi gaze petroliere lichefiate- sunt utilizate pentru
- nevoi menajere la maşini de gatildetit şi preparare apatilde caldatilde- instalaţii de ardere pentru obţinerea energiei termice necesare icircncatildelzirii- icircn procese tehnologice
Reţelele pentru transportul şi distribuţia gazelor naturale combustibile se impart icircn- retele exterioare de distribuţie- reţele interioare de utilizare
Presiunile icircn reţeaua de gaze naturale combustibile sunt diferite pe tronsoanele instalaţiei- -icircnaltatilde presiune ˃ 6 bari- -medie presiune 2 ndash 6 bari- -presiune redusatilde 02 ndash 2 bari
-presiune intermediaratilde 005 ndash 02 bari-presiune joasatilde lt 005 bari
Valorile presiunilor au fost stabilite dupatilde urmatildetoarele criterii-presiunea de utilizare a arzatildetoarelor şi altor aparate care lucreazatilde cu gaze-siguranţa icircn exploatare a sistemului de alimentare cu gaze-caracteristicile funcţionale ale regulatoarelor de presiune debitmetre aparate de
reglaj şi automatizareSistemul de conducte de icircnaltatilde presiune pentru gazele din import sau cele din producţieproprie are presiunea de lucru pgt40 bari Sistemul regional de transport are presiunea de 6 ndash40 bari iar sistemul local de transport are presiunea mai micatilde de 6 bari Conductele suntmetalice confecţionate din oţel icircmbinate prin suduratilde electricatilde urmatatilde de verificareacordonului de suduratilde prin metode nedistructiveReteaua exterioaratilde de distribuţie este confecţionatatilde din tevi de oţel imbinate prin suduratilde cufitinguri (cot teu cruce etc) sau din polietilena de icircnaltatilde densitate icircmbinatatilde prin suduratilde
2 Defecţiuni ale conductelor
Prin defect al conductelor din sistemul de transport şi distribuţie al gazelor combustibile seicircnţelege orice eveniment icircn sistem care provoacatilde pierderi de gaze de la simple emanaţii lamodificatilderi ale regimului de presiune care necesitatilde pentru rezolvare reparare materiale forţatildede muncatilde utilaje consum de timpDefecţiunile apar icircn interiorul conductelor metalice lasuprafaţa peretelui sau la exteriorul conductelor Avacircnd icircn vedere gradul de periculozitate alsistemului de conducte defecţiunile posibile se impart icircn trei clase de defecte
- defecte generate de factori dependenţi de timp defecte produse de coroziuneaexterioaratilde ( electrochimicatilde chimicatilde coroziunea solului coroziunea microbiologicatildecoroziunea datoratatilde solicitatilderilor mecanice coroziunea prin eroziune coroziunea piting)defecte provocate de coroziunea interioaratilde defecte produse de coroziunea fisurantatilde subtensiune
- defecte generate de factori stabili defecte de fabricaţie ale icircmbinatilderilor sudate defecte de construcţie ( fisuri şi ruperi ale cordoanelor de suduratilde bucle sau curbe ale ţevilorsudate) defecte ale elementelor filetate ale conductelor defecte ale elementelor de tip specialale conductelor ( defecte ale icircmbinatilderilor cu flanşe defecte de funcţionare incorectatilde arobineţilorvane catildederi ale sistemului de etanşare sau corpurilor echipamentelor )
2
- defecte generate de factori independenţi de timp defecte produse de intervenţiede terţatilde parte (voite sau nevoite) care produc defecte imediate sau icircntacircrziate deterioratilderi prinacţiuni ilicite defecte produse de operarea incorectatilde defecte produse prin solicitatilderi climaticesau de teren ( defecte datorate temperaturilor scatildezute tratildeznete ploi inundaţii alunecatilderi deteren cutremure)
Coroziunea are ponderea cea mai mare raportat la numatilderul de defecţiuni care seregatildesesc icircn lunile cu temperaturi scatildezute şi umiditate mare Se depisteazatilde la distanţe mici decordonul de suduratilde şi se datoreazatilde sudurii necorespunzatildetoare izolaţiei exterioarenecorespunzatildetoare şi solului Fenomenul de coroziune duce la micşorarea grosimii pereteluiconductei şi icircn final la perforarea lui figura 1
Fig1 Coroziune exterioaratilde pe conductatilde de gaz [3]
Dacatilde coroziunea şi fisurile nu sunt depistate şi nu sunt reparate icircn stadiul primar de degradareaceste vor creşte pacircnatilde la degradarea finalatilde catastrofalatilde catildend se pierde gazul din conductatilde şi sepot produce evenimente grave In prezent existatilde implementat icircn sistemul naţional ndashTransgaz-sistemul preventiv si corectiv de mentenanţatilde care introduce un sistem lucratilderi dementenanţatilde planificate anual ndashrevizii tehnice RT- durabilitate economicatilde de mentenanţatildenivel acceptabil al riscului de producere al defectelor accidentale şi cheltuieli minimeplanificate din timp Pentru protecţia catodicatilde a conductelor (sistem activ) se utilizeazatilde douatildesisteme - sistemul cu anozi galvanici ataşaţi conductei
- sistemul cu staţie de injecţie de curent electric icircn conductatildeProtecţia anticorozivatilde exterioaratilde ndashsistem pasiv- ( uşoaratilde normalatilde icircntatilderitatilde foarte icircntatilderitatilde) serealizeazatilde icircn exterior cu mai multe straturi
- stat aderent cu grund vopsea pe bazatilde de bitum şi benzinatilde- strat izolare cu amestec pe bazatilde de bitum
3
- strat armare cu benzi din pacircslatilde sau fibratilde de sticlatilde- icircnveliş exterior din benzi bitum - cauciuc materiale plastice fibre de sticlatilde
Protecţia anticorozivatilde icircn interiorul conductei se realizeazatilde prin grunduire cu bitum
3 Diagnosticarea conductelor din sistemul de transportDiagnosticarea conductelor ce trebuie reabilitatereparate este un proces complex
realizat icircn prezent cu metode moderne Reabilitatea conductei este icircn cele mai multe cazuri osoluţie mai economicatilde decatildet o investiţie nouatilde Deciziile trebuie luate dupatilde o analizatildeeconomicatilde dupatilde durata efectivatilde de exploatare şi istoricul defectelor de pe conductatildeDiagnosticarea conductelor pentru a se stabili starea tehnicatilde vine icircn sprijunul luatilderii uneidecizii corecte Determinarea statilderii tehnice se poate realiza cu urmatildetoarele metode
- investigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei conductei metalice icircngropate aplicabilatildela conducte metalice icircngropate protejate catodic dar care prezintatilde defecte deizolare icircn vederea controlului ultrasonic al integritatildeţii materialului tubular
- investigare din interior cu ajutorul sistemelor inteligente de diagnosticare ndash PIG(cu metode magnetice şi ultrasonice) a conductei icircn funcţiune pentru defecteinterioare şi exterioare ale conductei
- tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziuneInvestigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei se face cu trei procedee- metoda Pearson (gradient de curent alternativ)-metoda potenţialelor la intervale mici CIPS-metoda gradientului de curent continuu DCUGInvestigarea din interior cu sisteme inteligente PIG detecteazatilde coroziuni interioare
coroziuni exterioare defecte ale cordoanelor de suduratilde fisuri ale materialului conducteiTehnologia aplicatatilde cuprinde urmatildetoarele operaţii
- pozarea pe traseul conductei a indicatoarelor de trecere PIG a sistemului de urmatilderirea deplasatilderii PIG-ului
- operaţii pregatildetitoare pentru inspecţie identificarea obstacolelor realizarea unuiprogram de curatildeţire adecvat inspectarea gatilderilor de lansare-primire a instalaţiei godevilare
- curatildeţirea conductelor cu PIG de curatildeţire (godevil) magnetic cu perii racloaremagnetic cu perii pe circumferinţatilde cu discuri de raclare cu discuri de ratildezuire PIG dinpolietilenatilde
- probatilde de trecere cu PIG fals echipat cu discuri de calibrare- inspecţia inteligentatilde propriu zisatilde cu PIG inteligent dotat cu senzori de relevare a
defectelor interne şi externe + detectare presiune temperaturatilde unghi de redare vitezatilde derulare
PIG-ul inteligent trebuie satilde icircnregistreze datele suficiente culese pe canale separate satildedispunatilde de capacitate mare de stocare a datelor satilde aibe un numatilder mare de senzoriminiaturizaţi pentru a acoperii 100 din circumferinţa conductei PIG-ul este transportat princonducta de gaz icircn acelaşi timp cu debitul de gaze necesare consumatorului cu o anumitatildevitezatilde PIG-ul se lanseazatilde din gara de lansare - primire PIG anexa 1 In figurile 2 şi 3 seprezitatilde douatilde tipuri de PIG-uri figura 4 prezintatilde principiul de matildesurare ultrasonicatilde In fig5 67 se prezitatilde tipuri de PIG-uri Gara de lansare primire PIG-uri asiguratilde lansarea PIG-urilor icircnconducte cu DN 200 ndash 1100 mm la presiuni nominale de 25 ndash 100 bari şi temperaturi de -300
-+ 500 Tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziune este o metodatilde nedistructivatilde de
diagnosticare a defectelor conductelor ce nu pot fi diagnosticate cu PIG-uri inteligenteMetoda constatilde icircn efectuarea matildesuratildetorilor deasupra terenului pe traseul conductei icircn vedereadeterminatilderii anomaliilor apatilderute icircn grosimea pereţilor cum ar fi coroziunea Tehnologia deoperare cuprinde
4
- aplicarea unui curent electric cu componente armonice cu frecvenţe diferite icircntredouatilde puncte ale conductei la distanţa de 1000 m unul de altul
- se deplaseazatilde placa cu senzori ( 6 senzori icircn linie x 4 coloane) fig8 din metru icircnmetru pe traseul conductei matildesuracircndu-se cacircmpul magnetic icircn lungul conductei- procesarea datelor obţinute icircn laborator icircn vederea determinatilderii deviaţiei cacircmpului
magnetic dependent de frecvenţatilde icircn direcţie verticalatilde şi orizontalatilde- prezenţa unei deviaţii indicatilde regiunea care prezintatilde defect de regulatilde cauzat de
coroziune-
Fig2 Componenţa PIG cu senzori ultrasonici
Fig3 PIG cu senzori magnetici
Metoda NO PIG se poate utiliza la diametre ale conductelor de 3 ndash 10 ţoli la o grosime aperetelui de maxim 10 mm si o adacircncime a conductei de 2 metri Lungimea de inspecţie aconductei este de 1000 m Productivitatea zilnicatilde este de 750 m Alte caracteristici tehnice
- specificaţie defect ˃ 96- lungimea minimatilde 50 mm- latildeţimea minimatilde 50 mm
5
- detectare defect ˃ 20 pierdere metal rezoluţie adacircncime ˂ 20 mm- adacircncime coroziune minim 50 din grosimea peretelui
Fig6 PIG introdus icircn conductatilde 1- conductatilde 2 ndashPIG
1 2 3 4 5
1
Fig4 Principul de matildesurare ultrasonic 1-peretele Fig 5 PIG de curatildeţire 1- periiţevii2- impuls incident 3- defect interior 4- impulsreflectat 5- defect exterior
1 2
-
6
Fig7 Tipuri de PIG
1 2 3
Fig8Instalaţie de diagnosticare NO PIG 1- placa cu senzori 2 ndash cablu 3- calculator
4 Diagnosticarea conductelor din sistemul de distribuţieConductele de transport şi distribuţie sunt izolate exterior ( protecţie pasivatilde) cu ţesatildeturatilde devatatilde de sticlatilde şi bitum protejate catodic ( protecţie activatilde) Ingropate dacatilde este cazul la minim08 m adacircncime sau montate suprateran Diagnosticarea statilderii tehnice a conductelor se facecu urmatildetoarele procedee
- examinarea vizualatilde cu ochiul liber folosind lupa dacatilde este cazul-examinare imagisticatilde icircn interiorul conductei cu camere video- examinare cu ultrasunete cu impuls reflectat- examinare cu ajutorul curenţilor turbionari- examinare cu radiatii penetrante ( Xγ )- examinare prin termografie
Conductele pot avea defectele coroziune eroziune obosealatilde Forma acestor defecte poate fi
ovalatilde neregulatatilde spiralatatilde Din punct de vedere al originii şi localizare avem defecte de
suprafaţatilde icircn apropierea suprafeţei şi defecte interne Defectele pot fi individuale sau grupate
Alegerea procedeului de diagnosticare se face dupatilde tipul defectului accesibilitatea conductei
nivel de sensibilitate dorit echipament de examinare disponibil costul procedeului Chiar
dacatilde conductele sunt corodate şi pierderea de material din peretele conductei este mai mic de
7
80 din grosimea peretelui dar nu au scurgeri de gaze ele nu se scot din funcţiune dar se
poate micşora presiunea din conductatilde Urmeazatilde a se repara ca defect local efectuicircndu-se
reparaţia localatilde a conductei pe o anumitatilde lungime
Verificarea tehnicatilde a conductelor şi branşamentelor se executatilde la intervale de 6luni-
12 luni icircn funcţie de numatilderul de defecte constatate kman precedent şi alţi parametri tabelul
1 Tabelul 1
Termene maximale pentru efectuarea verificatilderilor tehniceTipul conductei Conducte din oţel Conducte din PE
subterane supraterane
Numatilder de
defecte
constatatekman
precedent x
x lt 0025 0025ltxlt025 025ltxlt1 xgt1 indiferent de
vechimea
conductei
cu
vechime
ltde 2 ani
cu
vechime
gtde 2 ani
Interval de timp
1
verificare
an
1 verificare la
6 luni
1
verificare
la 3 luni
1
verifi
care
lunatilde
1
verificarean
1
verificare
la 6 luni
1
verificare
an
Verificarea etanşeitatildeţii icircmbinatilderii conductelor şi armatildeturilor se face la presiunea de lucru a
gazului din instalaţie cu spumatilde de apatilde şi satildepun sau aparate de detectare scurgeri de gaz metan
In figura 9 se prezintatilde un aparat pentru inspecţie video tractat manual iar icircnfig10 aparat pentru detectarea scurgerilor de gaze naturale utilizat la verificarea etanşeitatildeţii
1
2
Fig10 Aparat pentru detectare scurgeri degaze naturale 1 senzor 2- aparat
Fig9 Aparat pentru inspecţie video
8
Bibliografie
1TatildenatildesescuFT ndash Electrotehnologii Protecţia mediului procesarea de materiale şicontrol nedistructiv Editura AGIR Bucureşti 2011 ISBN 978-973-720-353-32ZecheruGh şa- Strategii de mentenanţatilde pentru conductele de transport al gazelornaturale Universitatea de petrol şi gaze Ploieşti 20113Laţa I Bicircrsan F ndashUtilizarea materialelor compozite la repararea defectelor de tip lipsatildede material produse prin coroziunea exterioaratilde a conductelor metalice In Monitorul depetrol şi gaze 5 (111) mai 2011p64wwwnopigro5wwwflowtitecom ndash Manual de intervenţie Flowtite Technology AS Norvegia6wwwtransgazro7wwwarmagazro8wwwagirro9wwwpipelineengineeringro10wwwscrigroupcom11wwwartecnoro12wwwavantro13PT CR 12-200315SREN 13480-32003A2 200716SREN 14291 ndash Soluţii spumante pentru detectarea scurgerilor de gaze17 EN 12954-2
9
Anexa 1-Garatilde de lansare - primire PIG (godevil) [10]
1
Note de curs 7-8-9 Metode şi tehnologii de reabilitare şi modernizare a conductelor dedistribuţie apatilde canalizare gaz
1 Alegerea tehnologiei de reabilitare a conductelor utilizacircnd analizamulticriterialatilde
11 GeneralitatildeţiReabilitarea conductelor reprezintatilde o etapatilde importantatilde icircn prelungirea duratei de
exploatare a conductei degradate pe o perioadatilde de 30 divide 50 ani Costul reabilitatilderii este estimatla 50 divide 75 din valoarea unei noi investiţii De exemplu icircnlocuirea conductelor de gazenaturale sau a unor tronsoane din acestea se face icircn funcţie de starea tehnicatilde numatilder de defecte km agresivitatea solului şi valorile curenţilor de dispersie modernizarea carosabilului şiinfrastructurii sistemelor de utilitatildeţi necesitatea redimensionatilderii schimbarea regi mului depresiune influenţa asupra mediului ambiant dezvoltarea economicatilde a unor regiuni etcLuarea deciziei de reabilitare este etapa cea mai importantatilde icircn realizarea proiectului dereabilitare Fiind un proiect de dezvoltare tehnologicatilde fundamentarea deciziei se face cuajutorul analizei muticriteriale -AMC Aceasta se bazeazatilde pe analiza cantitativatilde ndash prinpunctare ierarhizare determinarea ponderii - a unei game largi de catagorii şi criteriicalitative de impact Alatildeturi de costurile şi beneficiile economice stabilite prin metodacost-beneficiu - MCB - pot fi elaboraţi diferiţi indicatori sociali şi de mediu Utilizareaacestei metode permite structurarea şi combinarea diferitelor evaluatilderi ce trebuie luate icircnconsiderare icircn luarea deciziilor cacircnd pot fi mai multe alternative
AMC este utilizatatilde pentru selectarea celei mai bune alternative din cele disponibilepentru realizarea investiţiei icircn reabilitarea conductelor Pentru proiecte mici se utilizeazatildeAMC iar pentru proiecte majore AMC + MCB AMC poate fi aplicatatilde şi icircn cazurile icircncare proiectul are obiective simple acestea fiind calitative şi mai puţin cuantificabile
Etapele utilizatilderii AMC sunt- stabilirea contextului decizional- definirea opţiunilor- definirea criteriilor- crearea matricei de performanţatilde- standardizarea punctajelor- ponderea criteriilor pentru cuantificarea relativatilde a fiecatilderui criteriu icircn procesul
decizional- ierarhizarea opţiunilor- ierarhizarea rezultatelor- analiza de senzitivitateStrategia de reabilitare a unui tronson de conductatilde cuprinde urmatildetoarele etape- analiza situaţiei actuale ţinacircnd cont şi de istoricul conductei- stabilirea obiectivelor- managementul datelor- evaluarea defectelor şi a altor elemente ale tronsonului de reabilitat- estimarea şi verificarea costurilor- propuneri şi analizarea strategiei de reabilitare
- planificarea operaţiilor de reabilitareIn final se icircntocmeşte proiectul de reabilitare al conductei Justificarea adoptatilderii proiectului dereabilitare se axeazatilde pe
- reducerea costurilor de operare- reducerea costurilor de reparaţii a conductelor- reducerea pierderilor de fluid vehiculat prin conducte
2
- creşterea gradului de icircncredere a consumatorului icircn calitatea serviciului asigurat defurnizor ( calitatea fluidului presiunea de funcţionare reducerea numatilderului de opririaccidentale)
- protecţia mediului şi conservarea resurselor naturale
12 Metode de evaluareIn cadrul evaluatilderii factorilor care sunt luaţi icircn considerare la luarea deciziei de reabilitare aconductelor fie prin metoda clasicatilde tranşeu deschis fie prin metoda modernatilde NO DIG (fatilderatilde decopertare) se aplicatilde urmatildetoarele metode
- analiza directatilde a performanţelor alternativelor- icircnsumarea ponderilor sau modele liniare cumulative- procesul ierarhiei analitice ( PIA)- metoda ELECTRE l
Indiferent de metoda adoptatatilde icircn prima fazatilde a analizei trebuie stabilite metodele şi procedeelede reabilitare a conductelor Tehnologiile pot fi clasificate astfel pentru catildeptuşireacanalelorconductelor introducerea unei conducte noi icircn conducta veche conducta nouatildepreia sarcinile conductei vechi consolidarea conductei vechi realizarea de lucratilderi noi Inschema urmatildetoare se prezintatilde principalele metode şi tehnologii de reabilitareReparaţie capitalatilde reabilitare conducte-NO DIG (fatilderatilde decopertare)
- place pipe (CIPP) -pentru conducte instabile şi stabile din punct de vedere static - palled in place - inverted in place
- slipline- pentru conducte instabile şi stabile static- catildeptuşire interioaratilde (torcretare)
- cu mortar de ciment - cu polimeri
- close fit pipe - sublime -swagelining - rolldown -compact pipe
Inlocuire conducte vechi ndashNO DIG-cu icircndepatildertarea conductei vechi din sol
- conductatilde pilot ndashpilot l- pilot ll
- impactor- pipe ejection- pipe extraction- CLG
- cu distrugerea conductei vechi- pipe bursting (cu aer comprimat cu forţatilde de tragere cu acţionarehidraulicatilde pipe implosion)- pipe splitting ( pentru oţel fontatilde ductilatilde )
Reparaţie capitalatilde reabilitare - tranşeu deschisReparaţie localatilde - short liner pentru Dn = 100 divide 600 mm
- echipament robotizat pentru netezirea presarea mufelor şi cratildepatildeturilor din ţevi Dn
ge 150 mm + reabilitarea branşamentelor realizate cu coliere presate pe conductaprincipalatilde şi etanşare cu ratildeşini Dn ge 150 mm
- tehnica injectatilderii pentru sigilarea mufelor şi cratildepatildeturilor
3
- procedee de reparare prin sudare la conducte metalice ( icircncatildercare cu suduratilde peticesudate manşoare tip B
- procedee de reparare a conductelor metalice fatilderatilde sudare( cu manşon tip Aicircnvelişuri cu ratildeşinatilde)
- utilizarea icircnvelişurilor de consolidare metalice umplute cu materiale polimerice saucompozite
- repararea conductelor metalice cu icircnvelişuri din materiale polimerice saucompozite
-Criteriile al catilderui numatilder nu trebuie satilde fie mai mare de 10 pentru selecţia tehnologiilor dereabilitare sunt prezentate icircn tabelul 1Analizicircnd caracteristicile tehnice şi tehnologice ale tronsonului de conductatilde din schemaprezentatatilde mai sus se extrag variantele de reabilitare care se noteazatilde cu V1 V2ViDin tabelul 1 se aleg criteriile de evaluare
Criterii pentru selecţia tehnologiilor de reabilitare Tabelul 1NrcrtCj Denumirea criteriului UM Natura criteriuluiC1 Durata de viaţatilde a conductei reabilitate ani maximizantC2 Durata de execuţie ani minimizantC3 Perturbarea traficului sau a exploataţiei agricole minimizantC4 Perturbarea altor reţele minimizantC5 Afectarea mediului minimizant
C6 Preţul reabilitatilderii ron minimizantC7 Lungimea traseului m maximizantC8 Garanţia ani maximizantC9 Accesibilitatea ( satisfacerea necesitatildeţilor
locuitorilor a mediului de afaceri)lockm maximizant
Notatilde Natura criteriului poate fi schimbatatilde la cerinţele beneficiarului particularitatildeţile lucratilderiide reabilitare prevederile legislaţiei icircn vigoare factori sociali etc
Fiecatilderui criteriu de evaluare Cj i se stabileşte un coeficient de importanţatilde Kj pe oscaratilde de ierarhizare de la 1 la 3
- 1 ndash importanţatilde redusatilde- 2 ndash importanţatilde medie- 3 ndash importanţatilde maximatilde
Pentru stabilirea ponderii de importanţatilde al fiecatilderui criteriu selectat se utilizeazatilde coeficienţinumerici de importanţatilde utilizacircndu-se diferite scatilderi cu valori 1 divide 3 1 divide 5 1 divide 7 1 divide 10 1 divide100 Alegerea scatilderii se face icircn funcţie de precizia cu care se doreşte departajarea criteriilor deevaluare In tabelul 2 se prezintatilde cacircteva scale de evaluare ( clasificare)
Scale de clasificare cu diferite nivele Tabelul 2
Calificativ acordat Grad de satisfacere3 nivele 1 minim
2 parţial3 total
5 nivele 0 nesatisfatildecatildetor25 satisfatildecatildetor
4
5 mediocru75 bine10 foarte bine
7 nivele -3 influenţatilde negativatilde foarte mare-2 influenţatilde negativatilde mare-1 influenţatilde negativatilde0 nici o influenţatilde1 influenţatilde pozitivatilde2 influenţatilde pozitivatilde mare3 influenţatilde pozitivatilde foarte mare
10 nivele ndash transformareacalificativelor icircn note
Foarte bine Bine Mediocru Satisfatildecatildetor Nesatisfatildecatildetor
Criterii cu pondere ge 3 10 75 5 25 0Criterii cu pondere 2 8 65 5 35 2Criterii cu pondere 1 7 6 5 4 3
Eficienţa economicatilde a noilor tehnologii NO DIG apare numai peste o anumitatilde valoare alungimii de conductatilde reabilitatatilde
13 Metoda de evaluare globalatilde a performanţelorAceastatilde metodatilde este icircn prezent cea mai utilizatatilde de diverse firme instituţii pentru luareadeciziilor icircn domeniul reabilitatilderii sistemelor de conducte ( face parte din metoda icircnsumatilderiiponderilor) Paşii care trebuie urmaţi sunt
- stabilirea variantelor care urmeazatilde a fi analizate schema punct 12- stabilirea criteriilor de evaluare ndash tabelul 1- şi a coeficienţilor numerici de importanţatildetabelul 2- icircntocmirea matricei cu calificative şi transformarea calificativelor icircn notecare seicircnscriu icircn matricea notelor-- calcularea indicelui global de performanţatilde pentru fiecare variantatilde icircn parte cu relaţia
IG = jj
n
j
KN 1
(1)
unde Nj este nota atribuitatildeKj ndash coefientul de performanţatilde (numerici de importanţatilde) a criteriului de evaluaren ndash numatilderul de criterii de evaluare (maxim 10)-clasificarea variantelor analizate- varianta cu punctajul cel mai mare ocupatilde prima
poziţie
2 Principalele tehnologii de reabilitare modernizare conducte
21 Tehnologia cured in place pipe (CIPP)Tehnologia constatilde icircn introducerea unui tub linear flexibil (furtun) ales icircn funcţie de
aplicaţie (apatilde potabilatilde canalizare apatilde industrialatilde etc) impregnat cu o ratildeşinatilde termoreglabilatildeicircn conducta gazdatilde ce trebuie reabilitatatilde Tubul linear flexibil este confecţionat din poliesterlacircnatilde material fibros şi prevatildezut pe o faţatilde cu un film din polietilenatilde poliuretan PVC Ratildeşinatermoreglabilatilde este aleasatilde icircn funcţie de utilizare poliester la canalizatilderi sanitare vinilester laaplicaţii industriale unde se cere rezistenţatilde mare la coroziune şi presiune ratildeşinatilde epoxidicatilde laapatilde potabilatilde icircn domeniul industrial unde se cere rezistenţatilde mare la presiune şi temperaturatilde
5
ridicatatilde In figurile 1 şi 2 se prezintatilde schema de principiu a metodei CIPP antrenareafurtunului se face cu apatilde rece
1 2 3 4 5 6 7 8
Fig1 Introducere furtun flexibil icircn conducta veche 1- conductatilde veche (gazdatilde) 2- apatilde rece3- autospecialatilde 4- furtun nou 5- furtun pliat impregnat cu ratildeşinatilde 6 ndashechipament tip rastel7- catildemin de acces 8- hidrant
Intatilderirea furtunului cu apatilde caldatilde este prezentatatilde icircn figura 2Tratarea ratildeşinii cu careeste impregnat furtunul se poate face cu apatilde caldatilde abur cu latildempi cu raze ultravioleteLa tratarea cu apatilde caldatilde sau abur se urmatildereşte cu ajutorul unor senzori permanenttemperatura la fiecare capatildet al furtunului Ratildeşinile artificiale epoxy A2000B se folosescpentru catildeptuşeli impregnate la exteriorul furtunului PVC iar FluvPax TF4 se utilizeazatilde lamateriale neţesute la furtune PUExistatilde douatilde procedee de introducere a furtunului flexibil icircn conducta veche (gazdatilde) primulinverted in place la care furtunul este introdus cu ajutorul aerului comprimat (presiunea aer02divide04 bari) sau a apei al doilea procedeu pulled in place la care furtunul se trage icircnconducta veche cu troliu Procedeul CIPP se poate aplica pentru conducte instabile şi stabiledin punct de vedere static
Procedeul se aplicatilde la conducte cu Dn = 100 divide 1200 mm Lungimea tronsonuluireabilitat L le 600 mIndiferent de procedeu se va urmatilderi viteza cu care se deplaseazatilde furtunul icircn conducta veche(gazdatilde) 4 divide 7 mmin precum şi forţa de tragere a furtunului care nu trebuie sa depatildeşeascatildevaloarea prescrisatilde de producatildetor Se utilizeazatilde curent douatilde tipuri de furtune
- pe baza icircnvelişului extern PVC conducta este icircn linie dreaptatilde coturi la maximum450 Dn = 100 divide 400 mm dimensiunile nu se modificatilde icircn timpul procesului deinstalare
- pe baza icircnvelişului extern PU pentru ţevi drepte cu coturi la 900 extensibile se potutiliza şi la un alt diametru mai mare ca cel nominal de micşoreazatilde cu 4 datoritatildeextensiilor radiale icircn consecinţatilde lungimea de va matilderi cu 4
6
Forţa de tragere a furtunului datoritatilde frecatilderilor dintre conducta gazdatilde şi furtun se poatecalcula cu expresia
Ft = 12 (μmiddotpmiddotx) (2)unde Ft este forţa de tragere icircn N
μ = 01 divide 03 ndashcoeficient de frecare furtun conductatilde vechep ndash greutatea liniaratilde a furtunului icircn Nmx ndash lungimea furtunului icircn m
1 2 3 4 5Figura 2 Intatilderirea ratildeşinii cu apatilde caldatilde 1 catildemin de sosire 2- apatilde caldatilde 3- conductatilde nouatildeicircntatilderitatilde4-conductatilde apatilde caldatilde tur 5- conductatilde apatilde caldatilde retur
Dupatilde icircntatilderirea ratildeşinii conducta poate fi spatildelatatilde şi dezinfectatatilde Conductele de branşament seleagatilde la conducta reabilitatatilde cu ajutorul robotului echipat special cu freze şi camere videoUrmeazatilde inspecţia video pe icircntreg traseul reabilitat Garanţia acordatatilde 25 ani[14]
Tehnologia de execuţie are urmatildetoarele etape- colectarea datelor de spre diametrul nominal al conductei gazde debitul vehiculat
grosimea peretelui materialul din care este confecţionatatilde conducta schimbatilderile de diametrupe anumite tronsoane identificarea tuturor ramificaţiilor active şi inactive
- identificarea gurilor de acces sau executarea acestora- montarea echipamentului de tip rastel- redicţionarea curgerilor din conducta gazdatilde curatildeţirea conductei- instalarea furtunului impregnat cu ratildeşinatilde icircn conducta gazdatilde prin gurile de acces- uscarea materialului cu apatilde caldatilde abur sau latildempi cu raze ultraviolete- verificarea conductei noi- reconectarea conecţiilor laterale prin decuparea de guri de conectare laterale şi
sigilarea conecţiilor laterale abandonate22 Calculul de reabilitare a conductei reabilitate cu tehnologia CIPP
7
Conducta gazdatilde poate fi parţial deterioratatilde Pentru a se realiza stabilitatea staticatilde a noiiconducte reabilitate trebuie dimensionat furtunul icircn funcţie de solicitatilderile externe Calcululconstatilde icircn
- calculul la incovoiere- calculul la flambaj- calculul rezistenţei furtunului la obosealatilde (stres)- calculul la flambaj datorat icircncatildercatilderii rezultate din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde
221 Calculul la icircncovoiereCalculul de icircncovoiere constatilde fie icircn determinarea procentului de icircncovoiere
efectiv (γD) la o anumitatilde grosime a peretelui furtunului t fie a grosimii pereteluifurtunului t admiţacircnd un procent de icircncovoiere maxim de (γD) le 5 Procentul deicircncovoire se calculeazatilde cu relaţia
γD = K(LW + Ws ) 100 [ E 15( DR ndash 1)3 + 0061 Es] (3)
unde γ este icircncovoierea conductei reabilitate-γD le 5 - procentul de icircncovoiere- L = 125 coeficient de decalaj- K = 0083 constantatilde de stratificare- W ndash icircncatildercarea staticatilde icircn N- Ws ndash icircncatildercarea dinamicatilde icircn N- DR = D t ndashraportul conductei reabilitate- D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat) icircn m- t ndash grosimea furtunului icircn m- E ndashmodulul de elasticitate al solului icircn Nm2- Es- modul de reacţie al solului icircn Nm2
Incatildercarea staticatilde W rezultatatilde din greutatea solului se calculeazatilde cu relaţiaW = CmiddotωmiddotBd 144 (4)
Unde C ndashgrad de ovalizareω- densitatea solului icircn kgm3Bd- latildeţimea tranşeei icircn care a fost montatatilde conducta ga zdatilde ( de reabilitat) icircn m
Coeficientul C se determinatilde cu expresia
C =
ku
e d
S
B
Huk
2
1
2
(5)
unde ku este raportul icircntre icircncatildercarea orizontalatilde şi cea verticalatildeHs ndashadacircncimea de pozare a conductei icircn m
Calculul icircncatildercatilderii dinamice care acţioneazatilde asupra furtunului pleacatilde de la realitatea catilde asuprafurtunului pot acţiona icircncatildercatilderi dinamice concentrate WSC şi icircncatildercatilderi dinamice distribuiteWSD
WS= WSC + WSD (6)
WSC = 033middotCSCmiddotPmiddotFSC 12middotD (7)WSD = CSDmiddotpmiddotFSD 144 (8)
unde CSC ndash coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor concentrateP ndash icircncatildercatilderi concentrate icircn NFSC- factor de impact pentru icircncatildercatilderi concentrate
8
CSD- coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor distribuitep ndash suprafaţa pe care sunt aplicate icircncatildercatilderile distribuite m2FSD- factor de impact pentru icircncatildercatilderi distribuite
222Calculul la flambaj
Furtunul este solicitat exterior de icircncatildercatilderi dinamice concentrate şi distribuite plusicircncatildercarea rezultatatilde din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde Grosimea furtunului t se determinatilde curelaţia[9]
t = 0721 D
3
1
2
sSL
t
CEBRE
I
Nq
(9)
unde D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde icircn mN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
qt =N
1 2
1
332
D
IECcedilBR L
(10)
qt ndash presiunea exterioaratilde exercitatatilde asupra conductei icircn Nm2EL ndash modulul de elasticitate redus la icircncovoiere datoritatilde efectului de icircmbatildetracircnire icircn Nm2Rω= 1 ndash 033(HωHS) coeficientul lui Buoyancy pentru apatilde (valoare minimatilde 067)B - coeficient de elasticitate pentru furtunI = 250t - moment de inerţieC- coeficient de ovalizare a conductei respectiv al furtunului calculat cu relaţia
C =
3
2
1001
1001
q
q
(11)
q ndash gradul de ovalizare calculat cu expresia
q = 100 (m
m
D
DD max ) (12)
unde Dm Dmax sunt diametrul mediu respectiv diametrul maxim al conducteiCoeficientul de elasticitate pentru furtun se determinatilde cu expresia
B =sH
e650
41
1
(13)
Incatildercatilderile statice şi dinamice se determinatilde cu relaţiile (6) (7) (8)In cazul icircn care flambajul este datorat numai icircncatildercatilderilor rezultate din acţiunea pacircnzei
de apatilde freaticatilde grosimea furtunului t se calculeazatilde cu expresia
9
t =
1
1(
2 3
1
2
PN
CKE
DR
L
(14)
icircn care P ndash este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunK = 7 ndashfactor de amplificareEL ndash modulul de elasticitate la icircncovoiereν = 03 ndashcoeficientul lui Poisson pentru furtunC- coeficientul de ovalizareDR- raportul conductei reabilitateN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
223 Verificarea rezistenţei furtunului la stresLa o duratatilde de viaţatilde de 50 de ani furtunul este supus unor condiţii de stres (obosealatilde
icircmbatildetracircnire) Fiind confecţionat din mai multe materiale cu caracteristici tehnice diferitefurtunul trebuie verificat şi la stres Se poate utiliza relaţia
15100
q(1+
100
q)( 2)(
t
D- 05 ( 1+ )
100
q)(
t
D=
PN
S(15)
icircn care P este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunt ndash grosimea furtunuluiN = 15 divide 2 factor de siguranţatildeS ndash rezistenţa la icircncovoiere a furtunuluiD ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat)q ndash gradul de ovalizare
Valoarea cea mai mare a grosimii furtunului t ca rezultat al diferitelor calcule efectuatepentru fiecare tip de solicitare icircn parte este grosimea finalatilde a peretelui furtunului
23 Metode de catildeptuşire interioaratildeConductele ce trebuie reabilitate sunt catildeptuşite pe suprafaţa interioaratilde cu un strat
subţire de mortar de ciment special sau polimeri speciali De regulatilde grosimea stratului estemai micatilde de 10 mm In unele cazuri se pot depune mai multe straturi Captuşirea interioaratilde(catildematildeşuirea) trebuie satilde asigure protecţie anticorozivatilde umplerea fisurilor şi a gatildeurilorrigiditatea catildeptuşelii stabilitatea staticatilde a conductei In acelaşi timp se icircmbunatildetatildeţescproprietatildeţile hidraulice ale conductei suprafaţa rezultatatilde icircn urma depunerii are rugozitatea maimicatilde ca rugozitatea suprafeţei interioare a vechii conducte Inainte de a se aplica metoda decatildeptuşire interioaratilde conducta se curatildetatilde foarte bine asiguracircndu-se un suport bun pentrucatildeptuşeala aplicatatilde In figura 3 se prezintatilde procedeul de catildeptuşire prin centrifugarePentru protejarea anticorozivatilde a conductelor metalice se aplicatilde catildeptuşeli cu ratildeşini poliexidicatilde
poliuree şi poliuretanToate aceste materiale au şi o bunatilde rezistenţatilde la abraziune Rugozitatea
suprafeţei interioare a conductei este foarte micatilde
Procedeul se aplicatilde la conducte cu diametrul nominal Dn= 80 divide 3400 mm şi lungimi aletronsoanelor de conducte L le 400 m
10
1 2 3 4 5 6Fig3 Utilaj pentru catildeptuşire prin centrifugare 1-conductatilde veche curatildeţatatilde 2 - furtun pentrualimentare cu mortar 3- robot 4- cap de pulverizare prin centrifugare 5- sistem de gletuire6-strat de mortar depus
Debitul de apatilde transportat prin conductatilde Q icircnainte de reabilitare calculat cu relaţiaQ = Av (16)
unde - Q este debitul apei vehiculate prin conductatilde icircn m3s- v ndashviteza apei icircn secţiunea de calcul icircn ms- A ndasharia secţiunii transversale a conductei icircn m2
trebuie satilde fie cel puţin egal cu debitul de apatilde transportat prin conducta reabilitatatildeMicşoracircndu-se diametrul interior al conductei viteza apei creşte cresc şi pierderile de sarcinatildedatoritatilde creşterii vitezei apei Din acest motiv icircn cadrul procesului de catildematildeşuire (torcretare)se procedeazatilde la gletuirea stratului de mortar de ciment pentru ca rugozitatea stratului realizatsa fie mai micatilde ca cea dinaintea reabilitatilderii Produsul de cimentare este alcatildetuit din cimentcu proprietatildeţi speciale + nisip cu granulaţie micatilde + aditivi Mortarul preparat icircn malaxoarespeciale dupatilde reţete este transportat cu pompe prin furtun la robot
Reproiectarea constatilde icircn calculul pierderilor de sarcinatilde unitare distribuite icircnainteşi dupatilde reabilitarea conductei precum şi a stabilitatildeţii statice sub influenţa diferitelorsarcini exterioarePierderile de sarcinatilde unitare distribuite icircn funcţie de debitul de apatilde transportat se determinatilde curelaţia
hr = Md Q2 (17)unde hr sunt pierderile de sarcinatilde unitar distribuite icircn mbar m
Md ndash modulul de rezistenţa hidraulicatilde icircn s2 m5Modulul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde Md se calculeazatilde cu relaţia
Md = 00826middot(λd5) (18)unde λ este coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde [-]
d- diametrul interior al conductei icircn mIntre coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde λ şi coeficientul lui Chezy ndashC- existatilde
legatildeturaλ = 8middotg C2 (19)
unde C -este coeficientul lui Chezy icircn m05sg-acceleraţia gravitaţionalatilde icircn ms2
Coeficientul lui Chezy se determinatilde cu expresia
C = kmiddotRh16 (20)
unde k-coeficientul de rugozitate al materialului [-]
11
Raza hidraulicatilde a conductei cu secţiunea circularatilde se determinatilde cu expresia
Rh = d4 (21)unde d ndash diametrul interior al conductei icircn m
In cazul icircn care se urmatildereşte protecţia anticorozivatilde umplerea fisurilor rigiditatea catildeptuşelii
(aplicaţie semi-structuralatilde) materialul folosit la obţinerea stratului depus de o anumitatilde
grosime t trebuie satilde asigure rezistenţa la forfecare pentru a menţine continuitatea
longitudinalatilde a stratului icircn prezenţa mişcatilderilor de teren rezistenţatilde la icircncovoiere rezistenţatilde
pentru preluarea sarcinilor dinamice Trebuie satildepate puţuri de lansare (de plecare de sosire
intermediare) care reprezintatilde circa 6 din suprafaţa totalatilde a şanţului necesar pentru
realizarea cu tranşeu deschis a conductei
223 Tehnologia sliplineTehnologia constatilde icircn introducerea unui tub nou icircn tubul vechi curatildeţat De regulatilde se
instaleazatilde conducte noi din GRP din PEID icircn conducte vechi Metoda se aplicatilde la reabilitareaconductelor de apatilde potabilatilde canalizare menajeratilde şi industrialatilde gaze naturale Toate sarcinilesunt preluate de noua conductatilde Secţiunea transversalatilde a noii conducte este mai micatilde casecţiunea transversalatilde a vechii conducte dar diferenţa va fi compensatatilde de valoareacoeficientul de rugozitate foarte mic al suprafeţei interioare a noii conducte Spaţiul dintrevechea conductatilde şi noua conductatilde este umplut cu un material special de cimentare In figura4A se prezintatilde schema tehnologicatilde de montare a noii conducte din PEID icircmbinatatilde prin suduratildecap la cap icircn exteriorul conductei vechiIn figura 4B se prezintatilde schema tehnologicatilde pentrumontare conducte GRP
A B1 2 3 4 5 1 2 3
12
Fig4 A-Tehnologie slipline montare conductatilde PEID 1- conductatilde veche2 ndashcap de tragere3-material de umplere4- cacircrlig6- conductatilde nouatilde PEID B-montare conductatilde GRP 1- conductatildeveche 2-material de cimentare 3- conductatilde nouatilde
224 Tehnologia subline
In conducta veche inspectatatilde video şi ulterior curatildeţatatilde foarte bine se introduce oconductatilde de polietilenatilde PE 80 sau PE 100 avatildend SDR (raportul dintre Dn t ) icircntre 26 şi 80Conducta nouatilde se supune unui proces de deformare a secţiunii transversale pe toatatilde lungimeaconductei sub forma de U ( icircn domeniul de elasticitate al materialului) dupatilde care se leagatilde cubenzi de sprijin figura 5 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde de troliu cu un cablu forţa detragere fiind monitorizatatilde permanent Dupatilde introducerea noii conducte icircn vechea conductatilde seintroduce apatilde sub presiune icircn conductatilde benzile de sprijin se vor rupe şi conducta nouatilde vareveni la forma iniţialatilde datoritatilde memoriei termice Procedeul se aplicatilde pentru Dn = 75mmdivide 1600mm şi lungimea L = 600m
1 2 3 4
Figura 5 Tehnologia subline 1- conductatilde veche 2- conductatilde nouatilde 3 ndash bandatilde de sprijin4 ndash conductatilde nouatilde revenitatilde la forma circularatilde
225 Tehnologia compact pipe
Conducta nouatilde din PEXa ( polietilenatilde reticulatatilde cu memoria formei) este introdusatilde icircnconducta de reabilitat deformatatilde sub forma literei C Aceastatilde conductatilde este trasatilde icircn conductaveche cu ajutorul unui troliu puţurile de acces sunt fie catildeminele de vanatilde existente fie puţuri
13
noi In figura 6 se prezintatilde poziţia conductei noi icircn timpul procesului de reabilitare şi dupatildereabilitare Readucerea conductei noi la forma iniţialatilde se face prin icircncatildelzire cu abur
Diametrul conductelor de reabilitat Dn = 100 divide 500 mm lungimea maximatilde 700mConducta nouatilde se muleazatilde pe interiorul conductei vechi şi preia sarcinile acesteia
226 Tehnologia swagelining
Tehnologia swagelining utilizeazatilde ca şi conductatilde nouatilde polietilena standard catildereia i sereduce diametrul cu 5divide 15 - deformatatilde icircn domeniul elastic cu ajutorul unui echipamentcomplex de reducere a diametrului figura 7 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde cu troliu icircnconducta veche ce trebuie reabilitatatilde Dupatilde aşzarea pe poziţia finalatilde a conductei forţa detragere este redusatilde iar conducta nouatilde revine la diametrul iniţial datoritatilde fenomenului derevenire elasticatilde Conducta nouatilde se muleazatilde perfect pe suprafaţa interioaratilde a conductei dereabilitat suprafaţatilde ce trebuie satilde fie curatatilde In figura 8 se prezintatilde instalaţia pentru procedeulswagelining Diametrul conductelor ce pot fi reabilitate Dn= 65 divide 1000mm la o lungimede 1000 m
Forţa de tracţiune a troliului poate fi determinatatilde cu relaţia ( 2 )
1 2 3Fig6 Tehnologia compact pipe 1-conductatilde de reabilitat 2- conductatildenouatilde deformatatilde icircn C 3- conductatilde nouatilde readusatilde la forma iniţialatilde
14
1 2 3 4 5
Figura 7Reducere dimensiuni conductatilde 1-conductatilde veche2 ndash conductatilde nouatilde gacirctuitatilde3- filieratilde 4- conductatilde nouatilde5- cap de tragere
1 2 3 4 5 6 7 8 9Figura 8 Instalaţie pentru tehnologia swagelining 1-conductatilde nouatilde PE 2- rolatilde de ghidare 3-reductor 4- puţ de plecare 5- conductatilde veche 6- cap de tragere 7- cablu 8-puţ sosire 9-troliu
267 Tehnologia rolldown
Tehnologia se aplicatilde la sistemele de distribuţie apatilde cu diametre mari amplasate icircn zone cutrafic pietonal şi auto ridicat Se utilizeazatilde conducte din PE icircmbinate prin suduratilde cap la cap peşantier cu ajutorul unui dispozitiv special cu role perechi Acest dispozitiv reduce diametrulcu maxim 10 icircn domeniul elastic al materialului viteza de reducere fiind de 1divide 3mminutReaducerea la forma şi dimensiunea iniţialatilde se face prin icircncatildelzirea conductei cu aburProcedeul este unul structural se pot reabilita conducte instabil din punct de vederestatic In figura 9 se prezintatilde tehnologia rolldown Dimensiunile conductelor de reabilitatDn=150 divide1000 mm lungimea 600 divide800 m
15
1 2 3 4
Figura 9 Tehnologia rolldown 1-conductatilde de reabilitat2-role3- conductatilde nouatilde4- conductatilde nouatilde fixatatilde icircn conducta veche
Bibliografie1 Roman M şa- Analiza multicriterialatilde Manual 2012 Academia de studii economiceBucureşti2 Massimio Flori ndashGhid pentru analiza cost-beneficu a proiectelor de investiţii Fonduleuopean pentru dezvoltare regionalatilde fondul de coeziune şi ISPA Universitatea de studii dinMilano 19973xxx - Ghid naţional pentru analiza cost-beneficiu a proiectelor finanţate din instrumentelestructurale Ministerul Economiei şi finanţelor4 StoenescuAl şa- Culegere de probleme de mecanicatilde teoreticatilde Editura Didacticatilde şipedagogicatilde Bucureşti 19655 Tudor I şa ndash Protecţia anticorozivatilde şi reabilitatea conductelor şi rezervoarelor EdituraUPG Ploieşti 2007 ISBN ndash 978-973-719-154-06 UTCB-ICECOM Bucureşti ndash Ghid pentru reabilitatea conductelor pentru transportul apei(brutecurate uzate uzate epurate etc) Bucureşti 20137Alessandrescu A- Inginerie mecanicatilde a sistemelor de conducte Ghid de proiectare + CDEditura AGIR Bucureşti 2013 ISBN 978-973-720-489-98 Paraschiv D- Tehnologii de recondiţionare şi procesatilderi ale suprafeţelor metalice EdituraJunimea Iaşi 2005 ISBN 973-37-0539-x9Najafi M ndash Trenchless technologies Piping- Installation and Inspection SUA ASCE PressISBN -978-0-07-164088-62010
16
10 Trujillo ARGhaderi S- Analysis of the long ndashterm Effect of mentenance Strategies InPipelines Technology 2006 Conference Bochum200611 httpmasinisiutilajero12 wwwtpcomro13 wwwrehaucom14SREN 129502 Calculul de rezistenţatilde mecanicatilde al reţele lor icircngropate sub diverse condiţiide icircncatildercare15 wwwceindustrialcomro16 httpinstalatiiucoznetindexconducte0-1517 wwwmnsrocamasuire framehtml18 wwwreabilitare-conductero19wwwcrumanro20 wwwHobasro21wwwgrup4cjro
- Note de curs 1pdf
- Note de curs 2_3pdf
- Note de curs 4_5pdf
- Note de curs 6pdf
- Note de curs 7_8_9pdf
10
instalaţia nu va putea funcţiona pacircnatilde la revizia urmatildetoare planificatatilde se executatilde reparaţia
Volumul pieselor de schimb a metodei de reparaţie volumul manoperei se stabileşte odatatilde cu
efectuarea reviziei tehnice Avantajul metodei constatilde icircn simplitatea ei şi icircn evitarea ieşirii din
funcţiune a instalaţiei Dezavantajul principal constatilde icircn faptul catilde planificarea reparaţiei nu se
poate face pe o perioada lungatilde de timp
Sistemul preventiv de reparaţii periodice planificate asiguratilde planificarea icircntreţinerilor
tehnice reviziilor şi reparaţiilor pe bazatilde de normative durata de funcţionare icircntre
intervenţiile tehnice se exprimatilde icircn ore de funcţionare debit de lichid pompat etc Necesitatea
reparaţiei este determinatatilde pe considerentul catilde piesa consideratatilde a ajuns la limita de uzuratilde
admisibilatilde Sistemul prezintatilde avantajul catilde se evitatilde ieşirea neprevatildezutatilde a instalaţiilor din
exploatare se pot organiza pregatildeti şi planifica lucratilderile de reparaţii Sistemul are prevatildezute
icircntreţineri tehnice I revizii tehnice RT reparaţii curente Rc şi reparaţii capitale Rk
Procedura de lucru pentru repararea conductelor de apatilde canalizare gaz metan este icircnconcordanţatilde cu tipul de material al conductei tehnica de lucru propusatilde ( cu decopertare fatilderatildedecopertare) timpul maxim disponibil pentru lucrare utilaje ce pot fi aduse pe amplasamentexistenţa unui permis de construcţie conform Legii 501991
Lucratilderile de reparaţii se icircncheie cu raport asupra operaţiei efectuate care intratilde icircndocumentaţia catilderţii de construcţie la capitolul reţea aducţiune efectuarea unui calcul de costal lucratilderii care se ataşeazatilde unei fişe ce va icircnsoţi tronsonul reparat de reţea Dacatilde icircn timp sumacosturilor de reparare este mai mare decacirct costul unei conducte noi se poate decidereabilitarea tronsonului respectiv Trebuie realizatatilde o bazatilde de date pe domenii constructivetehnologice cost reparaţii indicatori de performanţatilde ( reţea de apatilde -pierderea de apatilde icircn reţea consum de energie electricatilde kWhm3 lungime specificatilde mloc consum specific de apatilde lomzi retea canalizare-lungimea specificatilde de reţea mloc consum specific de energie kWhm3timpul mediu de remediere defecţiuni icircn ore etc)Caracteristicile constructive ale unei conducte sunt materialul conductei diametrul
nominal grosime perete adacircncimea de pozare anul realizatilderii poziţia şi matilderimea
branşamentelor hidranţilor vanelor reparaţii efective
Caracteristicile tehnologice sunt presiunea de lucru presiunea maximatilde icircn sistem presiuneade icircncercare viteza apei secţiunea de control a calitatildeţii apei etcRetehnologizarea se realizeazatilde dupatilde un proiect şi se consideratilde suma unor reabilitatilderisuccesive sau simultane integrate unui concept nou de executare şi a unor lucratilderi a catilderorexploatare şi conducere satilde fie optimizate prin informatizare Retehnologizarea poate fiparţialatilde sau integralatilde şi trebuie realizatatilde astfel ca instalaţia satilde poatatilde fi exploatatatilde pe o duratatildede 50 -100 de aniCheltuielire efectuate cu reparaţiile se evidenţiazatilde astfel
- reparat conducte ndash leim- reparaţii catildemine ndash lei buc- inspecţii reţea ndash leikm
Sumele cheltuite se pot exprima şi icircn moneda euroBibliografie
11
1 Robescu Dşa- Fiabilitatea proceselor instalaţiilor şi echipamentelor de tratare şi epurare
a apelor Editura Tehnicatilde 2002 Bucureşti ISBN 973-31-2152-5
2 Serbu T ndash Fiabilitatea şi riscul instalaţiilor Elemente de calcul şi teorie Editura
Matrixrom Bucureşti 2005
3 IonuţV - Tehnologia reparatilderii maşinilor Atelierul de multiplicare al Institutului Politehnic
din Cluj-Napoca 1976
4 Normativ pentru exploatarea şi reabilitarea conductelor pentru transportul apei NE 035-06
5 PFEIFFER- Reabilitarea ţevilor sub presiune şi a reţelelor de canalizare6 wwwsteinde- Reabilitarea conductelor de canalizare
1
Curs 2-3 Diagnosticarea conductelor din sistemele de canalizare
1 Introducere
Prin diagnosticare se urmatildereşte stabilirea statilderii tehnice la un moment dat a conductelor ce
intratilde icircn componenţa sistemelor de canalizare efectuatatilde cu scopul de a stabili ordinea de
curatildetare repararereabilitare a diverselor tronsoane ale sistemului Diagnosticarea se poate
face icircnainte de introducerea icircn reparaţie accidentalatilde sau planificatatilde a conductei icircn timpul
operaţiei de reparare şi la terminarea reparaţiei
In funcţie de diametrul nominal al conductei avem
- diagnosticare vizualatilde realizatatilde de regulatilde cu oglindatilde pentru ghidarea luminii
solare icircn conducta ce trebuie inspectatatilde cu diametre nominale maxime de 300 mm persoana
aflatatilde icircn catildeminul de vizitare trebuie satilde poarte echipament de protecţie
- diagnosticare imagisticatilde realizatatilde cu camere video amplasate pe roboţi şi
transmiterea imaginilor la postul de control pentru vizualizare icircnregistrare analizatilde figura
1AB
A B
Figura 1Diagnosticare imagisticatilde cu camera video A- manevrare manualatilde B- cu roboţi
Instalaţia se compune din monitor video dispozitiv de icircnregistrare video calculator sursatilde de
energie electricatilde robot pe role sau pe şenile Ghidarea robotului se face din autovehiculul tip
utilitar fig2D
2
A
B
C
D
Fig 2 Tipuri de roboţi şi autovehicul tip utilitar ABC- roboţi pe roţi şenile D- autovehicul
tip utilitar dotat pentru inspecţii
Localizarea zonei defecte se realizeazatilde icircn raport cu un reper fix- catildemin de vizitare-
matildesuracircndu-se lungimea cablului desfatildeşurat icircntre camera video şi catildeminul de vizitare
In acelaşi timp se poate determina panta pentru conducta de canalizare datoritatilde existenţei
unor traductori de icircnclinare pe robot Sistemul actual de diagnosticare este un sistem modular
deoarece se pot alcatildetui diferite configuraţii icircn funcţie de cerinţele clienţilor In prezent roboţii
de inspecţie video icircnglobeaza calitatea digitalatilde video laserul sonarul detecţie gaze
poziţionare GPS Rezultatul final al unei inspecţii video se transmite beneficiarului sub formatilde
3
de raport de inspecţie cu text şi fotografii dupatilde ROMANIAN STANDARD bazatilde de date
suport video Se precizeazatilde indicatorul numatilder de defecte km conductatilde exemplu-
conductatilde PVC 17 defecte km conductatilde beton 29 defecte km Roboţii pot fi configuraţi
pentru urmatildetoarele diametre ale conductelor
- diametre mici 30 - 250 mm
- diametre medii 250 ndash 600 mm
- diametre mari 600 - 3000 mm
Raportul final conţinedata şi ora inspecţiei denumirea locaţiei starea generalatilde a conductei
lungimea tronsoanelor inspectate poziţionarea şi localizarea defectelor icircnclinaţia şi panta
conductelor icircmbinatilderi defecte alte defecte Pentru diametre de 150 ndash 2000 mm se utilizeazatilde
roboţi CCTV cu tracţiune 4 x 4 prevatildezut cu senzori de icircnclinare lumini auxiliare leduri
cameratilde video presurizatatilde roţatie cap video la 360o icircnclinometru la 125 - 0 ndash 125
traductor de temperaturatilde 0 ndash 1000 C traductor laser Soft inspecţie Win Can 8
2 Factorii care conduc la scatildederea etanşeitatildeţii conductelor de canalizare
Etanşeitatea conductelor de canalizare reprezintatilde elementul cheie de bunatilde funcţionare un timp
icircndelungat O etanşare necorespunzatildetoare la conducta de canalizare permite infiltrarea apei
din mediul ambiant şi exfiltrarea icircn exterior a apei uzate Factorii care duc la scatildederea
etanşeitatildeţii conductelor sunt prezentaţi icircn continuare
- Factori fizici care provoacatilde deteriorarea conductei prin uzare şi eroziune
Particulele desprinde din peretele conductei la care se adaugatilde alte particule
solide vehiculate cu apa uzatatilde impreunatilde cu gratildesimile din apatilde provoacatilde
depuneri care micşoreazatilde diametrul interior al conductei Conductele pot fi
rupte sau fisurate datoritatilde greutatildeţii unor vehicule grele care traverseazatilde
conducta alunecatilderi de teren cutremure
- Factori chimici care distrug peretele conductei prin coroziune icircn urma unor
reacţii chimice Dioxidul de carbon este factorul principal care provoacatilde
procesul de corodare la conductele de oţel Conductele de beton se degradeazatilde
datoritatilde agresiunii satilderurilor de clor sulf NaCl2 CaCl2
- Factorii biologici ca bacterii ciuperci copaci care penetreazatilde icircn timp cu
ratildedatildecinile peretele conductei de canalizare
- Factori antropici ca deversarea de catildetre anumite persoane icircn sistemul de
canalizare de substanţe chimice gunoi menajer ulei mineral şi vegetal
motorinatilde unsoare consistentatilde care provoacatilde degradarea peretelui conductei
3 Clasificarea sistemelor de diagnosticare
4
In tabelul 1 se prezintatilde cele mai utilizate sisteme de diagnosticare a statilderii conductelor
Tabelul 1
Dupatilde felul imaginilor captate avem imagini alb-negru sau color Dupatilde modul de deplasare a
camerei video avem camere video deplasate manual camere video deplasate cu roboţi pe roţi
camere video deplasate cu roboţi pe şenile Fig3
5
Fig 3 Inspecţie cu robot pe roţi
1
2 3 4 5
Fig 4 Inspecţia cu robot pe şenile 1-autoutilitaratilde 2- conductatilde 3 ndashcatildemin 4 ndashrobot 5-
depunere
4 Tipuri de defecţiuni depistate icircn conductele de canalizare
Principalele defecţiuni ce apar la conductele de canalizare sunt prezentate icircn
continuare Aceste defecţiuni sunt diferite ca numatilder icircn funcţie de materialul conductei
41 Depozite de sedimente şi depuneri grele natildemol depuneri calcaroase gratildesimi rezultate
icircn urma spatildelatilderii stradale icircn care existatilde circa 30-35 nisip şi pietriş precum şi a
impuritatildeţilor şi substanţelor aflate icircn apa uzatatilde
42 Fisuri spatilderturi şi surpatilderi ale peretelui conductei Cele mai multe sunt la conductele
din beton urmate de conductele din PVC GRP si azbociment Fisurile pot fi pe creasta
conductei icircn partea laterala pe toate direcţiile Se icircntacirclnesc conducte sparte şi rupte icircn zona
de mufare Figura 5
6
A B
C
D
Fig 5Defecte A- fisuratilde B- gauratilde C- fisuri D- scurgeri latildengatilde racord
43 Deformatilderi de secţiune respectiv ovalizatilderi- apar icircn special la conductele din PVC cu DN
250 ndash 400 mm mai puţin la cele de beton
44 Imbinatilderi realizate incorect apar mai des la conducte din PVC mai puţine la conductele
din beton exemplu - 6 cazuri la conducte PVC cu DN 250- 600 mm 1 caz la conducte din
beton DN 300 ndash 500 mm
45 Deplasatilderi ale conductei generate de tasarea solului tasare datoratatilde insuficienţei
compactatilderii iniţiale nerespectarea condiţiilor de pozare privind patul de pozare Fenomenul
apare la conductele din beton mai puţin la cele din PVC cu DN 200 ndash 1000 mm
46 Racorduri laterale incorect executate cu ocazia racordatilderii de noi utilizatori şi la
realizarea de catildemine de racort cu aria mai mare de 012 m2
7
47 Patildetrunderi ale ratildedatildecinilor de copaci icircn conducte se face lent icircn timp şi se ajunge
dupatilde ani de zile la spargerea tubului din beton Evitarea se realizeazatilde prin patildestrarea distanţei
normate a traseului conductei faţatilde de copaci
48 Apatilde stagnantatilde pe conducte apare din douatilde motive primul cacircnd s-a executat lucrarea
iniţialatilde cu contrapantatilde la execuţie şi montaj iar a l doilea apariţia de praguri de aluviuni Apar
multe la conducte PVC exemplu 10 evenimente la conducta de PVC cu DN 250-600 mm 1
eveniment la conducta din beton cu DN 300-600 mm Procentul de ocupare a secţiunii
transversale cu apatilde stagnantatilde este de 5-10 icircn unele cazuri se ajunge la 50
49 Alte defecţiuni Se icircntacirclnesc tot felul de gunoaie şi PET-uri icircn conducte şi catildemine
catildemine fatilderatilde scatilderi capace sudate lemne la gura tubului radier catildemin incorect executat
5 Spatildelarea şi curatildeţarea conductelor
Cu ocazia inspecţiei conductelor ar trebui satilde se spele şi cureţe conductele icircnainte de a
introduce robotul icircn conductatilde pentru a nu influenţa deplasarea acestuia Spatildelarea se face cu
scopul de a elimina eventuale obstacole (depuneri icircntatilderite ratildedatildecini pietre noroi etc) care ar
icircmpiedica robotul satilde se deplaseze prin conductatilde Inainte de inspecţia video se utilizeazatilde
capete speciale de de curatildeţare acţinate hidraulic cu presiuni ale apei de 60 ndash 80 bari jeturile
de apatilde sunt dirijate icircn spate şi spalatilde conducta La presiuni mai mari de 80 bari se activeazatilde şi
circuitul duzei din faţatilde Curatildeţarea conductelor se poate realiza cu urmatildetoarele procedee
- curatildeţare prin introducerea unui amestec de aer ndash apatilde sub presiune cu viteza de 25
ms se eliminatilde oxizii de Fe mangan precum şi noroi nisip sedimente
- sistem Compri Tube Clean care utilizeazatilde un proiectil din poliuretan propulsat icircn
conducte cu diametrul mai mic de 150 mm de un jet de aer comprimat cu viteza de
15 ms
- metoda CAPSULA POLY- PING de curatildeţirea conductelor cu DN = 10- 2000 mm
cu ajutorul unei capsule cu diametrul mai mare cu 5 decacirct diametrul interior al
conductei capsula se deplaseazatilde prin conductatilde datoritatilde presiunii de 05 ndash 6 bari
- periaj mecanic şi sablare cu apatilde
- spatildelare cu jet de apatilde- de icircnaltatilde presiunecu debit de 300 lminut presiune ˂ 240
bari - spatildelare la presiune foarte icircnaltatilde debit apatilde 90 lminut presiune apatilde˂ 1200
bari - spatildelare cu solvent pentru icircndepatildertarea depunerilor de piatratilde
- tehnologia HI-JET care asiguratilde curatildeţarea conductelor şi uscarea
8
- metode combinate maşini de curatildeţat cu jet de apatilde freze lanţuri capete rotative
tatildeietoare
- dispozitiv mecanic amfibiu tip Molch format din douatilde capete unul prevatildezut cu
ghiare de oţel unul cu patilderţi flexibile din cauciuc pentru finisare
In fig 6 se prezintatilde cacircteva tipuri de (duze) capete de spatildelare icircn fig7 curatildeţarea mecanicatilde iar
icircn fig8 curatildeţarea cu capsule flexibile In funcţie de diametrul nominal al conductei şi de tipul
de depuneri se alege capul de curatildeţare Acesta nu trebuie satilde provoace degradarea conductei
supuse operaţiei de curatildeţare
AB
C
Fig6Tipuri de capete de spatildelare-curatildeţareAB ndashcapete curatildeţare standard cu jetunghiular DN 40-150 mm C-D- tatildeietor deratildedatildecini pentru DN=100-250 mm
D
9
1 2 3 4 5 6
Fig7 Curatildeţare mecanicatilde1-conductatilde cu depuneri 2- dispozitiv mecanic de curatildeţare 3 ndashcablu
4 ndashgroapatilde de poziţie 5 ndashconductatilde curatatilde 6-mototroliu de diferite puteri
Fig8 Curatildeţarea cu capsule flexibile
Pentru desfundarea ţevilor de canalizare cu diametre cuprinse icircntre 13 ndash 250 mm se folosesc
foreze pentru desfundat ţevi de canalizare echipate cu o gamatilde de accesorii - -
- capete drepte ovale conice pentru curatildeţiri uşoare
- capete cu lanţ pentru curatildeţare conducte din oţel fontatilde
10
- capete romboidale pentru curatildeţare depuneri de piatratilde
- cuţite tocatildetoare pentru conducte cu diametre mari
- freze cu 4 şi 6 lame pentru stratildepungerea conductelor foarte obturate
- cacircrlige recuperatoare pentru extragere material textil hacircrtie etc
Arcul curatildeţitor pe care sunt montate accesoriile ajunge la o lungime de maxim 60 m
In anexa 1 se prezintatilde un dispozitiv de curatildeţare mecanic cu ghiare iar icircn anexa 2 conductele
curatildeţate
1 2 3
Anexa 1 ndash Dispozitiv de curatildetare cu ghiare(3 racircnduri concentrice de ghiare) 1-ghiare 2corp
3cacircrlig [10]
11
Aenxa 2 Conducte curatildeţate pregatildetite pentru reabilitare [10]
Bibliografie
1Badea G ndashInstalaţii sanitare Editura Risoprint Cluj-Napoca 2008
2Aştilean I- Contribuţii teoretice şi experimetale la reabilitarea şi modernizarea sistemelelor
de alimentare cu apatilde a localitatildeţilor urbane Tezatilde de doctorat UTC-N 2010
3Chira TV- Diagnosticarea statilderii tehnice a sistemelor de canalizare Tezatilde de doctorat
UTC-N 2012
4 httpinspecţievideorotemplate-ahtml
5 wwwtechnicmad-sonro
6 httptegadoropagesDUZE-CURATARE-CANALhtml
7wwwRohter-grpro
8wwwleaderroroforeze-pentru-desfundat-tevi-de-scurgerehtml
9 wwwcasteconceptro
10wwwludwiggpfeiffercom-Reabilitarea ţevilor sub presiune şi a reţelelor de canalizare
11SREN 135082011 ndash Starea reţelelor de canalizare din exteriorul clatildedirilorPartea 2
Sisteme de codificare a inspecţiei vizuale
12SRISO 24511 ndash Activitatildeţi referitoare la servicii de apatilde potabilatilde şi canalizare Indrumatildetor
pentru managementul serviciilor publice de canalizare
12
1
Note de curs 4-5Diagnosticarea conductelor din sistemele de transport şi de distribuţie aapei
1GeneralitatildeţiElementele constitutive ale conductelor din sistemele de distribuţie a apei sunt supuse
permanent uzurii fizice degradatilderii morale uneori restricţiilor legislative Dacatilde uzurile fizice
pot fi diminuate icircn timp printr-o icircntreţinere adecvatatilde periodicatilde şi o exploatare corectatilde
degradarea moralatilde a conductelor nu poate fi evitatatilde deoarece apar noi şi noi soluţii
constructive icircntr-un timp relativ scurt In ultimul secol au fost utilizate multe tipuri de
materiale la construcţia conductelor fiecare soluţie fiind la data apariţiei o noutate icircn
domeniu Analizacircndu-se comportarea icircn timp a conductelor s-a constatat catilde defectele din
sistemele de distribuţie a apei pot fi icircmpatilderţite icircn şase grupe
- -defecte datorate utilizatilderii la proiectarea execuţia şi repararea conductelor a
unor materiale şi tehnologii necorespunzatildetoare
- -defecte datorate coroziunii
- -depuneri icircn conducte
- -deterioratilderi ale conductelor prin fisurarea şi ruperea materialului din care
este confecţionatatilde conducta
- -defecte ale racordurilor şi icircmbinatilderilor
- -deterioratilderi prin exploatare necorespunzatildetoare
2 Analiza defectelor apatilderute la conductele de distribuţie a apei
In procesul de diagnosticare a conductelor se pleacatilde de la defectul constatat
definacircndu-se un numatilder de cauze care se eliminatilde metodic ajungacircndu-se la cauza primaratilde
Analiza superficialatilde de stabilire a cauzelor care a provocat defectul conduce la repetarea
defecţiunii sau accentuarea unor defecte aflate icircn stare incipientatilde
21Defecte datorate utilizatilderii de materiale şi tehnologii necorespunzatildetoare apar datoritatilde
alegerii materialului conductei a materialelor de etanşare şi protecţie anticorozivatilde
necorespunzatoare
Se manifestatilde icircn timp atacirct la conductele din fontatilde oţel cacirct şi la cele din PVC PE depozitate
necorespunzatildetor
22Defectele datorate coroziunii apar atacirct la suprafaţa interioaratilde a conductei datoritatilde
contactului cu apa cacirct şi la suprafaţa exterioaratilde datoritatilde umiditatildeţii şi agresivitatildeţii solului icircn
care este amplasatatilde conducta Chiar dacatilde conductele sunt protejate iniţial icircmpotriva coroziunii
prin vopsire zincare catildeptuşire cu materiale plastice beton ratildeşini fenomenul de corodare a
conductei apare icircn timp O atenţie deosebitatilde trebuie acordatatilde protejatilderii conductei icircmpotriva
2
coroziunii electrochimice produsatilde de curenţii vagabonzi mai ales icircn apropierea catildeii ferate sau
a catildeilor de rulare a tramvaielor Protecţia se realizeazatilde prin utilizarea sistemului anticoroziv
catodic (prin care conducta este legatatilde la polul negativ) a unei surse de curentrsquo fie cu anozi de
sacrificiu cu un potenţial mai electronegativ decacirct metalul conductei
23 Depuneri icircn conducte
Depunerile din conducte sunt cauzate de materiile icircn suspensie existente icircn apatilde şi de
satilderurile de calciu şi magneziu fig1 In timp aceste depuneri micşoreazatilde diametrul conductei
matilderesc coeficientul de rugozitate de la 003 la conducte de oţel noi la 005-02 la conducte din
oţel cu depuneri mici respectiv la valori mai mari de 2 la depuneri mari ( strat gros) [2]
Datoritatilde acestor factori scade debitul de apa transportat prin conducte sau trebuie matilderitatilde
presiunea pentru a menţine debitul Se matildereşte astfel consumul de energie electricatilde cu
repercursiuni asupra costului unui m3 de apatilde livratatilde la beneficiari Dacatilde presiunea creşte peste
presiunea de 6 bari care este presiunea maximatilde admisibilatilde icircn sistemele de distribuţie a apei se
pot produce avarii prin fisurarea sau spargerea conductei
Fig 1 Depuneri icircn conductatilde
Biofilmele sunt alte tipuri de depuneri cu grosimea de 01 mm la cacircţiva mm care pot satilde
aparatilde icircn conducte şi care pot cauza corodarea conductelor şi influenţa proprietatildeţile hidraulice
ale conductei [1]
24 Deterioratilderi ale conductelor prin fisurarea şi ruperea materialului din care este
confecţionatatilde conducta
Cauzele care provoacatilde fisurarea şi ruperea conductei sunt
3
- -greşeli de proiectare şi de execuţie
- -modificarea adacircncimii de pozare
-apariţia unor sarcini suplimentare statice şi dinamice care nu au fost luate
icircn calcul la proiectare ca şocuri vibraţii modificatilderi ale traficului urban creşterea
greutatildeţii pe osie a autocamioanelor modificarea permanentatilde a nivelului pacircnzei freatice
cauzatatilde de precipitaţii abundente sau secetatilde prelungitatilde precum şi deterioratilderile prin
icircngheţ icircn anotimpul iarnatilde
25 Defecte ale racordurilor şi icircmbinatilderilor
Aceste tipuri de defecte pot satilde aparatilde la toate tipurile de conducte la care icircmbinatilderile au
fost realizate necorespunzatildetor
26 Deterioratilderi prin exploatare necorespunzatildetoare
Deschiderea sau icircnchiderea bruscatilde a unor vane poate provoca lovitura de berbec care
deterioreazatilde conducta datoritatilde apariţiei suprapresiunilor
3 Identificarea fisurilor şi rupturilor la conductele de distribuţie a apei
Pierderile maxime admise de apatilde icircntr-un sistem de distribuţie a apei sunt de 20 [3]
Pierderi de apatilde prin deschideri Tabelul 1
Diametru
deschidere
presiune
Litriminut Litrioratilde m3zi m3lunatilde m3an
2 mm 6 bari 500 30000 720 21600 259200
4 mm 6 bari 1840 110400 2650 79488 953856
6 mm 6 bari 4000 240000 5760 172800 2073600
8 mm 6 bari 7020 421200 10200 303264 3639168
2mm 3 bari 320 19200 461 13824 165888
4 mm 3 bari 1200 72000 1728 51840 622080
In tabelul 1 se prezintatilde pierderile de apatilde la presiunea de 6 bari respectiv 3 bari [5] Din acest
motiv fisurile şi rupturile conductelor trebuie detectate permanent deoarece prin acestea se
4
pierde apa Metoda modernatilde de detectare a fisurilor este localizarea prin compararea
zgomotelor cu corelatori LNC ( Leak Noise Correlator) fig2
Fig 2 Principiul de funcţionare a corelatorului LNC
Corelatorii LCC utilizeazatilde doi senzori care detecteazatilde zgomotul (vibraţii sonore) produs de
apa care curge prin fisuratilde Distanţa pacircnatilde la cei doi senzori fiind diferitatilde şi intensitatea sonoratilde
receptatatilde de cei doi senzori este diferitatilde Distanţa de la fisuratilde pacircnatilde la transmiţatildetorul cel mai
apropiat se determinatilde cu relatia
L = ( D ndash tv ) 2 (1)
Unde D- lungimea conductei icircntre cele cele douatilde transmiţatildetoare icircn m
L- distanţa de la fisuratilde pacircnatilde la tranmiţatildetorul cel mai apropiat icircn m
v- viteza de propagare a sunetului prin conductatilde icircn mms
5
Fig 3 Detectarea pierderilor de apatilde prin monitorizare acustica cu senzori Wireless
Timpul se determinatilde cu expresia
t = N v (2)
N = D ndash 2L (3)
Altatilde metodatilde pentru detectarea pierderilor de apatildendash sistem de monitorizare Wireless
Leakmaster - fig3 se bazeazatilde tot pe vibraţiile acustice provocate de jetul de apatilde care iese
din conductatilde şi produce icircn corpul conductei vibraţii acustice Nivelele de zgomot detectate de
senzori sunt salvate şi transmise prin radio la unitatea mobilatilde centralatilde De regulatilde se matildesoaratilde
zgomotul icircn timpul perioadei de consum redus de apatilde icircntre orele 2- 4 am Zgomotul poate fi
depistat şi la vane contoare de apatilde hidranţi alte armatildeturi
Urmatilderirea şi calibrarea acusticatilde TestrodGeofon utilizeazatilde douatilde unitatildeţi una de localizare
Testrod alta de calibrare Geofon care lucreazatilde icircn combinaţie cu un generator de puls PWG
Se ascultatilde vanele şi apometrele iar icircn locul unde existatilde scurgere presiunea exercitatatilde produce
un zgomot care poate fi detectat de la suprafaţatilde cu echipamentul amintit fig4
6
1 2 3
Fig4 Determinarea pierderilor de apatilde cu aparatul TestrodGeofon 1 ndashtijatilde robinet 2-
spatilderturatilde 3-hidrant
Detectorul de gaz Gas Check-H2 determinatilde pierderile de hidrogen din conducta umplutatilde cu
gaz la o anumitatilde presiune Durata de matildesurare depinde de dimensiunea fisurii tipul de sol
structura de suprafaţatildefig5
Fig 5 Detector de gaze
4 Diagnosticarea imagisticatilde a statilderii tehnice a conductelor
7
Stabilirea statilderii tehnice a conductelor unui sistem de distribuţie a apei se realizeazatilde icircn prezent
prin diagnosticare imagisticatilde Informaţiile obţinute vor fi utilizate la fundamentarea deciziilor
de reabilitarereparare şi retehnologizare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeaza icircnainte de
icircnceperea unui proces de repararereabilitare cu tehnologii NO DIG adicatilde fatilderatilde satildepatildeturatilde
continuatilde pe icircntreaga perioadatilde de reabilitare şi se terminatilde odatatilde cu finalizarea lucratilderilor de
reabilitare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeazatilde icircn douatilde etape realizarea pe teren a
inspecţiei tehnice a conductelor şi procesarea imaginilor realizate finalizatatilde prin icircntocmirea
raportului de inspecţie Realizarea pe teren a inspecţiei tehnice se face cu ajutorul roboţilor
pentru inspecţie imagisticatilde deplasabili pe roţi sau şenile Inainte de realizarea inspecţiei icircn
conductatilde se realizeazatilde urmatildetoarele operaţii conducta se izoleazatilde de restul instalaţiei se
goleşte de apatilde se curatildeţatilde se demonteazatilde vanele de separaţie şi se introduce robotul icircn
conductatilde Roboţii sunt echipaţi cu camere video laser pentru determinarea ovalitatildeţii
conductei sonar pentru determinarea grosimii stratului de coroziune a fisurilor şi a
icircmbinatilderilor defecte camere telescopice mobile pentru inspecţia tehnicatilde a racordurilor surse
de luminatilde suplimentaratilde radiolocatoare pentru determinarea traseului conductei fig6
Rapoartele de inspecţie cuprind date referitoare la tipul conductei inspectate adacircncimea de
pozare a conductei numatilderul de defecte poziţia şi starea racordurilor tipul defectelor
localizarea acestora schiţa tronsonului inspectat cu localizarea defectelor
Fig 6 Robot dotat şi cu laser pentru stabilirea gradului de ovalizare conducte
Fig7 Diagnosticare conductatilde de apatilde ndashdepuneri
Bibliografie
8
1 Bolboacatilde AM- Contribuţii teoretice şi experimentale la reabilitarea şi modernizarea
conductelor din sistemele de distribuţie a apei icircn localitatildeţi Tezatilde de doctorat UTC-N Cluj-
Napoca 2012
2 wwwtermoutclujrotermoluc
3 SR 13431-2006
4 STAS 73471-74
5wwwdetcondro
6wwwdetectaquaro
7httpcasteconceptro
1
Note de curs 6 Diagnosticarea conductelor din sistemele de transport şidistribuţie a gazelor combustibile
1 IntroducereGazele combustibile- gaze naturale şi gaze petroliere lichefiate- sunt utilizate pentru
- nevoi menajere la maşini de gatildetit şi preparare apatilde caldatilde- instalaţii de ardere pentru obţinerea energiei termice necesare icircncatildelzirii- icircn procese tehnologice
Reţelele pentru transportul şi distribuţia gazelor naturale combustibile se impart icircn- retele exterioare de distribuţie- reţele interioare de utilizare
Presiunile icircn reţeaua de gaze naturale combustibile sunt diferite pe tronsoanele instalaţiei- -icircnaltatilde presiune ˃ 6 bari- -medie presiune 2 ndash 6 bari- -presiune redusatilde 02 ndash 2 bari
-presiune intermediaratilde 005 ndash 02 bari-presiune joasatilde lt 005 bari
Valorile presiunilor au fost stabilite dupatilde urmatildetoarele criterii-presiunea de utilizare a arzatildetoarelor şi altor aparate care lucreazatilde cu gaze-siguranţa icircn exploatare a sistemului de alimentare cu gaze-caracteristicile funcţionale ale regulatoarelor de presiune debitmetre aparate de
reglaj şi automatizareSistemul de conducte de icircnaltatilde presiune pentru gazele din import sau cele din producţieproprie are presiunea de lucru pgt40 bari Sistemul regional de transport are presiunea de 6 ndash40 bari iar sistemul local de transport are presiunea mai micatilde de 6 bari Conductele suntmetalice confecţionate din oţel icircmbinate prin suduratilde electricatilde urmatatilde de verificareacordonului de suduratilde prin metode nedistructiveReteaua exterioaratilde de distribuţie este confecţionatatilde din tevi de oţel imbinate prin suduratilde cufitinguri (cot teu cruce etc) sau din polietilena de icircnaltatilde densitate icircmbinatatilde prin suduratilde
2 Defecţiuni ale conductelor
Prin defect al conductelor din sistemul de transport şi distribuţie al gazelor combustibile seicircnţelege orice eveniment icircn sistem care provoacatilde pierderi de gaze de la simple emanaţii lamodificatilderi ale regimului de presiune care necesitatilde pentru rezolvare reparare materiale forţatildede muncatilde utilaje consum de timpDefecţiunile apar icircn interiorul conductelor metalice lasuprafaţa peretelui sau la exteriorul conductelor Avacircnd icircn vedere gradul de periculozitate alsistemului de conducte defecţiunile posibile se impart icircn trei clase de defecte
- defecte generate de factori dependenţi de timp defecte produse de coroziuneaexterioaratilde ( electrochimicatilde chimicatilde coroziunea solului coroziunea microbiologicatildecoroziunea datoratatilde solicitatilderilor mecanice coroziunea prin eroziune coroziunea piting)defecte provocate de coroziunea interioaratilde defecte produse de coroziunea fisurantatilde subtensiune
- defecte generate de factori stabili defecte de fabricaţie ale icircmbinatilderilor sudate defecte de construcţie ( fisuri şi ruperi ale cordoanelor de suduratilde bucle sau curbe ale ţevilorsudate) defecte ale elementelor filetate ale conductelor defecte ale elementelor de tip specialale conductelor ( defecte ale icircmbinatilderilor cu flanşe defecte de funcţionare incorectatilde arobineţilorvane catildederi ale sistemului de etanşare sau corpurilor echipamentelor )
2
- defecte generate de factori independenţi de timp defecte produse de intervenţiede terţatilde parte (voite sau nevoite) care produc defecte imediate sau icircntacircrziate deterioratilderi prinacţiuni ilicite defecte produse de operarea incorectatilde defecte produse prin solicitatilderi climaticesau de teren ( defecte datorate temperaturilor scatildezute tratildeznete ploi inundaţii alunecatilderi deteren cutremure)
Coroziunea are ponderea cea mai mare raportat la numatilderul de defecţiuni care seregatildesesc icircn lunile cu temperaturi scatildezute şi umiditate mare Se depisteazatilde la distanţe mici decordonul de suduratilde şi se datoreazatilde sudurii necorespunzatildetoare izolaţiei exterioarenecorespunzatildetoare şi solului Fenomenul de coroziune duce la micşorarea grosimii pereteluiconductei şi icircn final la perforarea lui figura 1
Fig1 Coroziune exterioaratilde pe conductatilde de gaz [3]
Dacatilde coroziunea şi fisurile nu sunt depistate şi nu sunt reparate icircn stadiul primar de degradareaceste vor creşte pacircnatilde la degradarea finalatilde catastrofalatilde catildend se pierde gazul din conductatilde şi sepot produce evenimente grave In prezent existatilde implementat icircn sistemul naţional ndashTransgaz-sistemul preventiv si corectiv de mentenanţatilde care introduce un sistem lucratilderi dementenanţatilde planificate anual ndashrevizii tehnice RT- durabilitate economicatilde de mentenanţatildenivel acceptabil al riscului de producere al defectelor accidentale şi cheltuieli minimeplanificate din timp Pentru protecţia catodicatilde a conductelor (sistem activ) se utilizeazatilde douatildesisteme - sistemul cu anozi galvanici ataşaţi conductei
- sistemul cu staţie de injecţie de curent electric icircn conductatildeProtecţia anticorozivatilde exterioaratilde ndashsistem pasiv- ( uşoaratilde normalatilde icircntatilderitatilde foarte icircntatilderitatilde) serealizeazatilde icircn exterior cu mai multe straturi
- stat aderent cu grund vopsea pe bazatilde de bitum şi benzinatilde- strat izolare cu amestec pe bazatilde de bitum
3
- strat armare cu benzi din pacircslatilde sau fibratilde de sticlatilde- icircnveliş exterior din benzi bitum - cauciuc materiale plastice fibre de sticlatilde
Protecţia anticorozivatilde icircn interiorul conductei se realizeazatilde prin grunduire cu bitum
3 Diagnosticarea conductelor din sistemul de transportDiagnosticarea conductelor ce trebuie reabilitatereparate este un proces complex
realizat icircn prezent cu metode moderne Reabilitatea conductei este icircn cele mai multe cazuri osoluţie mai economicatilde decatildet o investiţie nouatilde Deciziile trebuie luate dupatilde o analizatildeeconomicatilde dupatilde durata efectivatilde de exploatare şi istoricul defectelor de pe conductatildeDiagnosticarea conductelor pentru a se stabili starea tehnicatilde vine icircn sprijunul luatilderii uneidecizii corecte Determinarea statilderii tehnice se poate realiza cu urmatildetoarele metode
- investigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei conductei metalice icircngropate aplicabilatildela conducte metalice icircngropate protejate catodic dar care prezintatilde defecte deizolare icircn vederea controlului ultrasonic al integritatildeţii materialului tubular
- investigare din interior cu ajutorul sistemelor inteligente de diagnosticare ndash PIG(cu metode magnetice şi ultrasonice) a conductei icircn funcţiune pentru defecteinterioare şi exterioare ale conductei
- tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziuneInvestigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei se face cu trei procedee- metoda Pearson (gradient de curent alternativ)-metoda potenţialelor la intervale mici CIPS-metoda gradientului de curent continuu DCUGInvestigarea din interior cu sisteme inteligente PIG detecteazatilde coroziuni interioare
coroziuni exterioare defecte ale cordoanelor de suduratilde fisuri ale materialului conducteiTehnologia aplicatatilde cuprinde urmatildetoarele operaţii
- pozarea pe traseul conductei a indicatoarelor de trecere PIG a sistemului de urmatilderirea deplasatilderii PIG-ului
- operaţii pregatildetitoare pentru inspecţie identificarea obstacolelor realizarea unuiprogram de curatildeţire adecvat inspectarea gatilderilor de lansare-primire a instalaţiei godevilare
- curatildeţirea conductelor cu PIG de curatildeţire (godevil) magnetic cu perii racloaremagnetic cu perii pe circumferinţatilde cu discuri de raclare cu discuri de ratildezuire PIG dinpolietilenatilde
- probatilde de trecere cu PIG fals echipat cu discuri de calibrare- inspecţia inteligentatilde propriu zisatilde cu PIG inteligent dotat cu senzori de relevare a
defectelor interne şi externe + detectare presiune temperaturatilde unghi de redare vitezatilde derulare
PIG-ul inteligent trebuie satilde icircnregistreze datele suficiente culese pe canale separate satildedispunatilde de capacitate mare de stocare a datelor satilde aibe un numatilder mare de senzoriminiaturizaţi pentru a acoperii 100 din circumferinţa conductei PIG-ul este transportat princonducta de gaz icircn acelaşi timp cu debitul de gaze necesare consumatorului cu o anumitatildevitezatilde PIG-ul se lanseazatilde din gara de lansare - primire PIG anexa 1 In figurile 2 şi 3 seprezitatilde douatilde tipuri de PIG-uri figura 4 prezintatilde principiul de matildesurare ultrasonicatilde In fig5 67 se prezitatilde tipuri de PIG-uri Gara de lansare primire PIG-uri asiguratilde lansarea PIG-urilor icircnconducte cu DN 200 ndash 1100 mm la presiuni nominale de 25 ndash 100 bari şi temperaturi de -300
-+ 500 Tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziune este o metodatilde nedistructivatilde de
diagnosticare a defectelor conductelor ce nu pot fi diagnosticate cu PIG-uri inteligenteMetoda constatilde icircn efectuarea matildesuratildetorilor deasupra terenului pe traseul conductei icircn vedereadeterminatilderii anomaliilor apatilderute icircn grosimea pereţilor cum ar fi coroziunea Tehnologia deoperare cuprinde
4
- aplicarea unui curent electric cu componente armonice cu frecvenţe diferite icircntredouatilde puncte ale conductei la distanţa de 1000 m unul de altul
- se deplaseazatilde placa cu senzori ( 6 senzori icircn linie x 4 coloane) fig8 din metru icircnmetru pe traseul conductei matildesuracircndu-se cacircmpul magnetic icircn lungul conductei- procesarea datelor obţinute icircn laborator icircn vederea determinatilderii deviaţiei cacircmpului
magnetic dependent de frecvenţatilde icircn direcţie verticalatilde şi orizontalatilde- prezenţa unei deviaţii indicatilde regiunea care prezintatilde defect de regulatilde cauzat de
coroziune-
Fig2 Componenţa PIG cu senzori ultrasonici
Fig3 PIG cu senzori magnetici
Metoda NO PIG se poate utiliza la diametre ale conductelor de 3 ndash 10 ţoli la o grosime aperetelui de maxim 10 mm si o adacircncime a conductei de 2 metri Lungimea de inspecţie aconductei este de 1000 m Productivitatea zilnicatilde este de 750 m Alte caracteristici tehnice
- specificaţie defect ˃ 96- lungimea minimatilde 50 mm- latildeţimea minimatilde 50 mm
5
- detectare defect ˃ 20 pierdere metal rezoluţie adacircncime ˂ 20 mm- adacircncime coroziune minim 50 din grosimea peretelui
Fig6 PIG introdus icircn conductatilde 1- conductatilde 2 ndashPIG
1 2 3 4 5
1
Fig4 Principul de matildesurare ultrasonic 1-peretele Fig 5 PIG de curatildeţire 1- periiţevii2- impuls incident 3- defect interior 4- impulsreflectat 5- defect exterior
1 2
-
6
Fig7 Tipuri de PIG
1 2 3
Fig8Instalaţie de diagnosticare NO PIG 1- placa cu senzori 2 ndash cablu 3- calculator
4 Diagnosticarea conductelor din sistemul de distribuţieConductele de transport şi distribuţie sunt izolate exterior ( protecţie pasivatilde) cu ţesatildeturatilde devatatilde de sticlatilde şi bitum protejate catodic ( protecţie activatilde) Ingropate dacatilde este cazul la minim08 m adacircncime sau montate suprateran Diagnosticarea statilderii tehnice a conductelor se facecu urmatildetoarele procedee
- examinarea vizualatilde cu ochiul liber folosind lupa dacatilde este cazul-examinare imagisticatilde icircn interiorul conductei cu camere video- examinare cu ultrasunete cu impuls reflectat- examinare cu ajutorul curenţilor turbionari- examinare cu radiatii penetrante ( Xγ )- examinare prin termografie
Conductele pot avea defectele coroziune eroziune obosealatilde Forma acestor defecte poate fi
ovalatilde neregulatatilde spiralatatilde Din punct de vedere al originii şi localizare avem defecte de
suprafaţatilde icircn apropierea suprafeţei şi defecte interne Defectele pot fi individuale sau grupate
Alegerea procedeului de diagnosticare se face dupatilde tipul defectului accesibilitatea conductei
nivel de sensibilitate dorit echipament de examinare disponibil costul procedeului Chiar
dacatilde conductele sunt corodate şi pierderea de material din peretele conductei este mai mic de
7
80 din grosimea peretelui dar nu au scurgeri de gaze ele nu se scot din funcţiune dar se
poate micşora presiunea din conductatilde Urmeazatilde a se repara ca defect local efectuicircndu-se
reparaţia localatilde a conductei pe o anumitatilde lungime
Verificarea tehnicatilde a conductelor şi branşamentelor se executatilde la intervale de 6luni-
12 luni icircn funcţie de numatilderul de defecte constatate kman precedent şi alţi parametri tabelul
1 Tabelul 1
Termene maximale pentru efectuarea verificatilderilor tehniceTipul conductei Conducte din oţel Conducte din PE
subterane supraterane
Numatilder de
defecte
constatatekman
precedent x
x lt 0025 0025ltxlt025 025ltxlt1 xgt1 indiferent de
vechimea
conductei
cu
vechime
ltde 2 ani
cu
vechime
gtde 2 ani
Interval de timp
1
verificare
an
1 verificare la
6 luni
1
verificare
la 3 luni
1
verifi
care
lunatilde
1
verificarean
1
verificare
la 6 luni
1
verificare
an
Verificarea etanşeitatildeţii icircmbinatilderii conductelor şi armatildeturilor se face la presiunea de lucru a
gazului din instalaţie cu spumatilde de apatilde şi satildepun sau aparate de detectare scurgeri de gaz metan
In figura 9 se prezintatilde un aparat pentru inspecţie video tractat manual iar icircnfig10 aparat pentru detectarea scurgerilor de gaze naturale utilizat la verificarea etanşeitatildeţii
1
2
Fig10 Aparat pentru detectare scurgeri degaze naturale 1 senzor 2- aparat
Fig9 Aparat pentru inspecţie video
8
Bibliografie
1TatildenatildesescuFT ndash Electrotehnologii Protecţia mediului procesarea de materiale şicontrol nedistructiv Editura AGIR Bucureşti 2011 ISBN 978-973-720-353-32ZecheruGh şa- Strategii de mentenanţatilde pentru conductele de transport al gazelornaturale Universitatea de petrol şi gaze Ploieşti 20113Laţa I Bicircrsan F ndashUtilizarea materialelor compozite la repararea defectelor de tip lipsatildede material produse prin coroziunea exterioaratilde a conductelor metalice In Monitorul depetrol şi gaze 5 (111) mai 2011p64wwwnopigro5wwwflowtitecom ndash Manual de intervenţie Flowtite Technology AS Norvegia6wwwtransgazro7wwwarmagazro8wwwagirro9wwwpipelineengineeringro10wwwscrigroupcom11wwwartecnoro12wwwavantro13PT CR 12-200315SREN 13480-32003A2 200716SREN 14291 ndash Soluţii spumante pentru detectarea scurgerilor de gaze17 EN 12954-2
9
Anexa 1-Garatilde de lansare - primire PIG (godevil) [10]
1
Note de curs 7-8-9 Metode şi tehnologii de reabilitare şi modernizare a conductelor dedistribuţie apatilde canalizare gaz
1 Alegerea tehnologiei de reabilitare a conductelor utilizacircnd analizamulticriterialatilde
11 GeneralitatildeţiReabilitarea conductelor reprezintatilde o etapatilde importantatilde icircn prelungirea duratei de
exploatare a conductei degradate pe o perioadatilde de 30 divide 50 ani Costul reabilitatilderii este estimatla 50 divide 75 din valoarea unei noi investiţii De exemplu icircnlocuirea conductelor de gazenaturale sau a unor tronsoane din acestea se face icircn funcţie de starea tehnicatilde numatilder de defecte km agresivitatea solului şi valorile curenţilor de dispersie modernizarea carosabilului şiinfrastructurii sistemelor de utilitatildeţi necesitatea redimensionatilderii schimbarea regi mului depresiune influenţa asupra mediului ambiant dezvoltarea economicatilde a unor regiuni etcLuarea deciziei de reabilitare este etapa cea mai importantatilde icircn realizarea proiectului dereabilitare Fiind un proiect de dezvoltare tehnologicatilde fundamentarea deciziei se face cuajutorul analizei muticriteriale -AMC Aceasta se bazeazatilde pe analiza cantitativatilde ndash prinpunctare ierarhizare determinarea ponderii - a unei game largi de catagorii şi criteriicalitative de impact Alatildeturi de costurile şi beneficiile economice stabilite prin metodacost-beneficiu - MCB - pot fi elaboraţi diferiţi indicatori sociali şi de mediu Utilizareaacestei metode permite structurarea şi combinarea diferitelor evaluatilderi ce trebuie luate icircnconsiderare icircn luarea deciziilor cacircnd pot fi mai multe alternative
AMC este utilizatatilde pentru selectarea celei mai bune alternative din cele disponibilepentru realizarea investiţiei icircn reabilitarea conductelor Pentru proiecte mici se utilizeazatildeAMC iar pentru proiecte majore AMC + MCB AMC poate fi aplicatatilde şi icircn cazurile icircncare proiectul are obiective simple acestea fiind calitative şi mai puţin cuantificabile
Etapele utilizatilderii AMC sunt- stabilirea contextului decizional- definirea opţiunilor- definirea criteriilor- crearea matricei de performanţatilde- standardizarea punctajelor- ponderea criteriilor pentru cuantificarea relativatilde a fiecatilderui criteriu icircn procesul
decizional- ierarhizarea opţiunilor- ierarhizarea rezultatelor- analiza de senzitivitateStrategia de reabilitare a unui tronson de conductatilde cuprinde urmatildetoarele etape- analiza situaţiei actuale ţinacircnd cont şi de istoricul conductei- stabilirea obiectivelor- managementul datelor- evaluarea defectelor şi a altor elemente ale tronsonului de reabilitat- estimarea şi verificarea costurilor- propuneri şi analizarea strategiei de reabilitare
- planificarea operaţiilor de reabilitareIn final se icircntocmeşte proiectul de reabilitare al conductei Justificarea adoptatilderii proiectului dereabilitare se axeazatilde pe
- reducerea costurilor de operare- reducerea costurilor de reparaţii a conductelor- reducerea pierderilor de fluid vehiculat prin conducte
2
- creşterea gradului de icircncredere a consumatorului icircn calitatea serviciului asigurat defurnizor ( calitatea fluidului presiunea de funcţionare reducerea numatilderului de opririaccidentale)
- protecţia mediului şi conservarea resurselor naturale
12 Metode de evaluareIn cadrul evaluatilderii factorilor care sunt luaţi icircn considerare la luarea deciziei de reabilitare aconductelor fie prin metoda clasicatilde tranşeu deschis fie prin metoda modernatilde NO DIG (fatilderatilde decopertare) se aplicatilde urmatildetoarele metode
- analiza directatilde a performanţelor alternativelor- icircnsumarea ponderilor sau modele liniare cumulative- procesul ierarhiei analitice ( PIA)- metoda ELECTRE l
Indiferent de metoda adoptatatilde icircn prima fazatilde a analizei trebuie stabilite metodele şi procedeelede reabilitare a conductelor Tehnologiile pot fi clasificate astfel pentru catildeptuşireacanalelorconductelor introducerea unei conducte noi icircn conducta veche conducta nouatildepreia sarcinile conductei vechi consolidarea conductei vechi realizarea de lucratilderi noi Inschema urmatildetoare se prezintatilde principalele metode şi tehnologii de reabilitareReparaţie capitalatilde reabilitare conducte-NO DIG (fatilderatilde decopertare)
- place pipe (CIPP) -pentru conducte instabile şi stabile din punct de vedere static - palled in place - inverted in place
- slipline- pentru conducte instabile şi stabile static- catildeptuşire interioaratilde (torcretare)
- cu mortar de ciment - cu polimeri
- close fit pipe - sublime -swagelining - rolldown -compact pipe
Inlocuire conducte vechi ndashNO DIG-cu icircndepatildertarea conductei vechi din sol
- conductatilde pilot ndashpilot l- pilot ll
- impactor- pipe ejection- pipe extraction- CLG
- cu distrugerea conductei vechi- pipe bursting (cu aer comprimat cu forţatilde de tragere cu acţionarehidraulicatilde pipe implosion)- pipe splitting ( pentru oţel fontatilde ductilatilde )
Reparaţie capitalatilde reabilitare - tranşeu deschisReparaţie localatilde - short liner pentru Dn = 100 divide 600 mm
- echipament robotizat pentru netezirea presarea mufelor şi cratildepatildeturilor din ţevi Dn
ge 150 mm + reabilitarea branşamentelor realizate cu coliere presate pe conductaprincipalatilde şi etanşare cu ratildeşini Dn ge 150 mm
- tehnica injectatilderii pentru sigilarea mufelor şi cratildepatildeturilor
3
- procedee de reparare prin sudare la conducte metalice ( icircncatildercare cu suduratilde peticesudate manşoare tip B
- procedee de reparare a conductelor metalice fatilderatilde sudare( cu manşon tip Aicircnvelişuri cu ratildeşinatilde)
- utilizarea icircnvelişurilor de consolidare metalice umplute cu materiale polimerice saucompozite
- repararea conductelor metalice cu icircnvelişuri din materiale polimerice saucompozite
-Criteriile al catilderui numatilder nu trebuie satilde fie mai mare de 10 pentru selecţia tehnologiilor dereabilitare sunt prezentate icircn tabelul 1Analizicircnd caracteristicile tehnice şi tehnologice ale tronsonului de conductatilde din schemaprezentatatilde mai sus se extrag variantele de reabilitare care se noteazatilde cu V1 V2ViDin tabelul 1 se aleg criteriile de evaluare
Criterii pentru selecţia tehnologiilor de reabilitare Tabelul 1NrcrtCj Denumirea criteriului UM Natura criteriuluiC1 Durata de viaţatilde a conductei reabilitate ani maximizantC2 Durata de execuţie ani minimizantC3 Perturbarea traficului sau a exploataţiei agricole minimizantC4 Perturbarea altor reţele minimizantC5 Afectarea mediului minimizant
C6 Preţul reabilitatilderii ron minimizantC7 Lungimea traseului m maximizantC8 Garanţia ani maximizantC9 Accesibilitatea ( satisfacerea necesitatildeţilor
locuitorilor a mediului de afaceri)lockm maximizant
Notatilde Natura criteriului poate fi schimbatatilde la cerinţele beneficiarului particularitatildeţile lucratilderiide reabilitare prevederile legislaţiei icircn vigoare factori sociali etc
Fiecatilderui criteriu de evaluare Cj i se stabileşte un coeficient de importanţatilde Kj pe oscaratilde de ierarhizare de la 1 la 3
- 1 ndash importanţatilde redusatilde- 2 ndash importanţatilde medie- 3 ndash importanţatilde maximatilde
Pentru stabilirea ponderii de importanţatilde al fiecatilderui criteriu selectat se utilizeazatilde coeficienţinumerici de importanţatilde utilizacircndu-se diferite scatilderi cu valori 1 divide 3 1 divide 5 1 divide 7 1 divide 10 1 divide100 Alegerea scatilderii se face icircn funcţie de precizia cu care se doreşte departajarea criteriilor deevaluare In tabelul 2 se prezintatilde cacircteva scale de evaluare ( clasificare)
Scale de clasificare cu diferite nivele Tabelul 2
Calificativ acordat Grad de satisfacere3 nivele 1 minim
2 parţial3 total
5 nivele 0 nesatisfatildecatildetor25 satisfatildecatildetor
4
5 mediocru75 bine10 foarte bine
7 nivele -3 influenţatilde negativatilde foarte mare-2 influenţatilde negativatilde mare-1 influenţatilde negativatilde0 nici o influenţatilde1 influenţatilde pozitivatilde2 influenţatilde pozitivatilde mare3 influenţatilde pozitivatilde foarte mare
10 nivele ndash transformareacalificativelor icircn note
Foarte bine Bine Mediocru Satisfatildecatildetor Nesatisfatildecatildetor
Criterii cu pondere ge 3 10 75 5 25 0Criterii cu pondere 2 8 65 5 35 2Criterii cu pondere 1 7 6 5 4 3
Eficienţa economicatilde a noilor tehnologii NO DIG apare numai peste o anumitatilde valoare alungimii de conductatilde reabilitatatilde
13 Metoda de evaluare globalatilde a performanţelorAceastatilde metodatilde este icircn prezent cea mai utilizatatilde de diverse firme instituţii pentru luareadeciziilor icircn domeniul reabilitatilderii sistemelor de conducte ( face parte din metoda icircnsumatilderiiponderilor) Paşii care trebuie urmaţi sunt
- stabilirea variantelor care urmeazatilde a fi analizate schema punct 12- stabilirea criteriilor de evaluare ndash tabelul 1- şi a coeficienţilor numerici de importanţatildetabelul 2- icircntocmirea matricei cu calificative şi transformarea calificativelor icircn notecare seicircnscriu icircn matricea notelor-- calcularea indicelui global de performanţatilde pentru fiecare variantatilde icircn parte cu relaţia
IG = jj
n
j
KN 1
(1)
unde Nj este nota atribuitatildeKj ndash coefientul de performanţatilde (numerici de importanţatilde) a criteriului de evaluaren ndash numatilderul de criterii de evaluare (maxim 10)-clasificarea variantelor analizate- varianta cu punctajul cel mai mare ocupatilde prima
poziţie
2 Principalele tehnologii de reabilitare modernizare conducte
21 Tehnologia cured in place pipe (CIPP)Tehnologia constatilde icircn introducerea unui tub linear flexibil (furtun) ales icircn funcţie de
aplicaţie (apatilde potabilatilde canalizare apatilde industrialatilde etc) impregnat cu o ratildeşinatilde termoreglabilatildeicircn conducta gazdatilde ce trebuie reabilitatatilde Tubul linear flexibil este confecţionat din poliesterlacircnatilde material fibros şi prevatildezut pe o faţatilde cu un film din polietilenatilde poliuretan PVC Ratildeşinatermoreglabilatilde este aleasatilde icircn funcţie de utilizare poliester la canalizatilderi sanitare vinilester laaplicaţii industriale unde se cere rezistenţatilde mare la coroziune şi presiune ratildeşinatilde epoxidicatilde laapatilde potabilatilde icircn domeniul industrial unde se cere rezistenţatilde mare la presiune şi temperaturatilde
5
ridicatatilde In figurile 1 şi 2 se prezintatilde schema de principiu a metodei CIPP antrenareafurtunului se face cu apatilde rece
1 2 3 4 5 6 7 8
Fig1 Introducere furtun flexibil icircn conducta veche 1- conductatilde veche (gazdatilde) 2- apatilde rece3- autospecialatilde 4- furtun nou 5- furtun pliat impregnat cu ratildeşinatilde 6 ndashechipament tip rastel7- catildemin de acces 8- hidrant
Intatilderirea furtunului cu apatilde caldatilde este prezentatatilde icircn figura 2Tratarea ratildeşinii cu careeste impregnat furtunul se poate face cu apatilde caldatilde abur cu latildempi cu raze ultravioleteLa tratarea cu apatilde caldatilde sau abur se urmatildereşte cu ajutorul unor senzori permanenttemperatura la fiecare capatildet al furtunului Ratildeşinile artificiale epoxy A2000B se folosescpentru catildeptuşeli impregnate la exteriorul furtunului PVC iar FluvPax TF4 se utilizeazatilde lamateriale neţesute la furtune PUExistatilde douatilde procedee de introducere a furtunului flexibil icircn conducta veche (gazdatilde) primulinverted in place la care furtunul este introdus cu ajutorul aerului comprimat (presiunea aer02divide04 bari) sau a apei al doilea procedeu pulled in place la care furtunul se trage icircnconducta veche cu troliu Procedeul CIPP se poate aplica pentru conducte instabile şi stabiledin punct de vedere static
Procedeul se aplicatilde la conducte cu Dn = 100 divide 1200 mm Lungimea tronsonuluireabilitat L le 600 mIndiferent de procedeu se va urmatilderi viteza cu care se deplaseazatilde furtunul icircn conducta veche(gazdatilde) 4 divide 7 mmin precum şi forţa de tragere a furtunului care nu trebuie sa depatildeşeascatildevaloarea prescrisatilde de producatildetor Se utilizeazatilde curent douatilde tipuri de furtune
- pe baza icircnvelişului extern PVC conducta este icircn linie dreaptatilde coturi la maximum450 Dn = 100 divide 400 mm dimensiunile nu se modificatilde icircn timpul procesului deinstalare
- pe baza icircnvelişului extern PU pentru ţevi drepte cu coturi la 900 extensibile se potutiliza şi la un alt diametru mai mare ca cel nominal de micşoreazatilde cu 4 datoritatildeextensiilor radiale icircn consecinţatilde lungimea de va matilderi cu 4
6
Forţa de tragere a furtunului datoritatilde frecatilderilor dintre conducta gazdatilde şi furtun se poatecalcula cu expresia
Ft = 12 (μmiddotpmiddotx) (2)unde Ft este forţa de tragere icircn N
μ = 01 divide 03 ndashcoeficient de frecare furtun conductatilde vechep ndash greutatea liniaratilde a furtunului icircn Nmx ndash lungimea furtunului icircn m
1 2 3 4 5Figura 2 Intatilderirea ratildeşinii cu apatilde caldatilde 1 catildemin de sosire 2- apatilde caldatilde 3- conductatilde nouatildeicircntatilderitatilde4-conductatilde apatilde caldatilde tur 5- conductatilde apatilde caldatilde retur
Dupatilde icircntatilderirea ratildeşinii conducta poate fi spatildelatatilde şi dezinfectatatilde Conductele de branşament seleagatilde la conducta reabilitatatilde cu ajutorul robotului echipat special cu freze şi camere videoUrmeazatilde inspecţia video pe icircntreg traseul reabilitat Garanţia acordatatilde 25 ani[14]
Tehnologia de execuţie are urmatildetoarele etape- colectarea datelor de spre diametrul nominal al conductei gazde debitul vehiculat
grosimea peretelui materialul din care este confecţionatatilde conducta schimbatilderile de diametrupe anumite tronsoane identificarea tuturor ramificaţiilor active şi inactive
- identificarea gurilor de acces sau executarea acestora- montarea echipamentului de tip rastel- redicţionarea curgerilor din conducta gazdatilde curatildeţirea conductei- instalarea furtunului impregnat cu ratildeşinatilde icircn conducta gazdatilde prin gurile de acces- uscarea materialului cu apatilde caldatilde abur sau latildempi cu raze ultraviolete- verificarea conductei noi- reconectarea conecţiilor laterale prin decuparea de guri de conectare laterale şi
sigilarea conecţiilor laterale abandonate22 Calculul de reabilitare a conductei reabilitate cu tehnologia CIPP
7
Conducta gazdatilde poate fi parţial deterioratatilde Pentru a se realiza stabilitatea staticatilde a noiiconducte reabilitate trebuie dimensionat furtunul icircn funcţie de solicitatilderile externe Calcululconstatilde icircn
- calculul la incovoiere- calculul la flambaj- calculul rezistenţei furtunului la obosealatilde (stres)- calculul la flambaj datorat icircncatildercatilderii rezultate din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde
221 Calculul la icircncovoiereCalculul de icircncovoiere constatilde fie icircn determinarea procentului de icircncovoiere
efectiv (γD) la o anumitatilde grosime a peretelui furtunului t fie a grosimii pereteluifurtunului t admiţacircnd un procent de icircncovoiere maxim de (γD) le 5 Procentul deicircncovoire se calculeazatilde cu relaţia
γD = K(LW + Ws ) 100 [ E 15( DR ndash 1)3 + 0061 Es] (3)
unde γ este icircncovoierea conductei reabilitate-γD le 5 - procentul de icircncovoiere- L = 125 coeficient de decalaj- K = 0083 constantatilde de stratificare- W ndash icircncatildercarea staticatilde icircn N- Ws ndash icircncatildercarea dinamicatilde icircn N- DR = D t ndashraportul conductei reabilitate- D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat) icircn m- t ndash grosimea furtunului icircn m- E ndashmodulul de elasticitate al solului icircn Nm2- Es- modul de reacţie al solului icircn Nm2
Incatildercarea staticatilde W rezultatatilde din greutatea solului se calculeazatilde cu relaţiaW = CmiddotωmiddotBd 144 (4)
Unde C ndashgrad de ovalizareω- densitatea solului icircn kgm3Bd- latildeţimea tranşeei icircn care a fost montatatilde conducta ga zdatilde ( de reabilitat) icircn m
Coeficientul C se determinatilde cu expresia
C =
ku
e d
S
B
Huk
2
1
2
(5)
unde ku este raportul icircntre icircncatildercarea orizontalatilde şi cea verticalatildeHs ndashadacircncimea de pozare a conductei icircn m
Calculul icircncatildercatilderii dinamice care acţioneazatilde asupra furtunului pleacatilde de la realitatea catilde asuprafurtunului pot acţiona icircncatildercatilderi dinamice concentrate WSC şi icircncatildercatilderi dinamice distribuiteWSD
WS= WSC + WSD (6)
WSC = 033middotCSCmiddotPmiddotFSC 12middotD (7)WSD = CSDmiddotpmiddotFSD 144 (8)
unde CSC ndash coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor concentrateP ndash icircncatildercatilderi concentrate icircn NFSC- factor de impact pentru icircncatildercatilderi concentrate
8
CSD- coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor distribuitep ndash suprafaţa pe care sunt aplicate icircncatildercatilderile distribuite m2FSD- factor de impact pentru icircncatildercatilderi distribuite
222Calculul la flambaj
Furtunul este solicitat exterior de icircncatildercatilderi dinamice concentrate şi distribuite plusicircncatildercarea rezultatatilde din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde Grosimea furtunului t se determinatilde curelaţia[9]
t = 0721 D
3
1
2
sSL
t
CEBRE
I
Nq
(9)
unde D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde icircn mN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
qt =N
1 2
1
332
D
IECcedilBR L
(10)
qt ndash presiunea exterioaratilde exercitatatilde asupra conductei icircn Nm2EL ndash modulul de elasticitate redus la icircncovoiere datoritatilde efectului de icircmbatildetracircnire icircn Nm2Rω= 1 ndash 033(HωHS) coeficientul lui Buoyancy pentru apatilde (valoare minimatilde 067)B - coeficient de elasticitate pentru furtunI = 250t - moment de inerţieC- coeficient de ovalizare a conductei respectiv al furtunului calculat cu relaţia
C =
3
2
1001
1001
q
q
(11)
q ndash gradul de ovalizare calculat cu expresia
q = 100 (m
m
D
DD max ) (12)
unde Dm Dmax sunt diametrul mediu respectiv diametrul maxim al conducteiCoeficientul de elasticitate pentru furtun se determinatilde cu expresia
B =sH
e650
41
1
(13)
Incatildercatilderile statice şi dinamice se determinatilde cu relaţiile (6) (7) (8)In cazul icircn care flambajul este datorat numai icircncatildercatilderilor rezultate din acţiunea pacircnzei
de apatilde freaticatilde grosimea furtunului t se calculeazatilde cu expresia
9
t =
1
1(
2 3
1
2
PN
CKE
DR
L
(14)
icircn care P ndash este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunK = 7 ndashfactor de amplificareEL ndash modulul de elasticitate la icircncovoiereν = 03 ndashcoeficientul lui Poisson pentru furtunC- coeficientul de ovalizareDR- raportul conductei reabilitateN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
223 Verificarea rezistenţei furtunului la stresLa o duratatilde de viaţatilde de 50 de ani furtunul este supus unor condiţii de stres (obosealatilde
icircmbatildetracircnire) Fiind confecţionat din mai multe materiale cu caracteristici tehnice diferitefurtunul trebuie verificat şi la stres Se poate utiliza relaţia
15100
q(1+
100
q)( 2)(
t
D- 05 ( 1+ )
100
q)(
t
D=
PN
S(15)
icircn care P este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunt ndash grosimea furtunuluiN = 15 divide 2 factor de siguranţatildeS ndash rezistenţa la icircncovoiere a furtunuluiD ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat)q ndash gradul de ovalizare
Valoarea cea mai mare a grosimii furtunului t ca rezultat al diferitelor calcule efectuatepentru fiecare tip de solicitare icircn parte este grosimea finalatilde a peretelui furtunului
23 Metode de catildeptuşire interioaratildeConductele ce trebuie reabilitate sunt catildeptuşite pe suprafaţa interioaratilde cu un strat
subţire de mortar de ciment special sau polimeri speciali De regulatilde grosimea stratului estemai micatilde de 10 mm In unele cazuri se pot depune mai multe straturi Captuşirea interioaratilde(catildematildeşuirea) trebuie satilde asigure protecţie anticorozivatilde umplerea fisurilor şi a gatildeurilorrigiditatea catildeptuşelii stabilitatea staticatilde a conductei In acelaşi timp se icircmbunatildetatildeţescproprietatildeţile hidraulice ale conductei suprafaţa rezultatatilde icircn urma depunerii are rugozitatea maimicatilde ca rugozitatea suprafeţei interioare a vechii conducte Inainte de a se aplica metoda decatildeptuşire interioaratilde conducta se curatildetatilde foarte bine asiguracircndu-se un suport bun pentrucatildeptuşeala aplicatatilde In figura 3 se prezintatilde procedeul de catildeptuşire prin centrifugarePentru protejarea anticorozivatilde a conductelor metalice se aplicatilde catildeptuşeli cu ratildeşini poliexidicatilde
poliuree şi poliuretanToate aceste materiale au şi o bunatilde rezistenţatilde la abraziune Rugozitatea
suprafeţei interioare a conductei este foarte micatilde
Procedeul se aplicatilde la conducte cu diametrul nominal Dn= 80 divide 3400 mm şi lungimi aletronsoanelor de conducte L le 400 m
10
1 2 3 4 5 6Fig3 Utilaj pentru catildeptuşire prin centrifugare 1-conductatilde veche curatildeţatatilde 2 - furtun pentrualimentare cu mortar 3- robot 4- cap de pulverizare prin centrifugare 5- sistem de gletuire6-strat de mortar depus
Debitul de apatilde transportat prin conductatilde Q icircnainte de reabilitare calculat cu relaţiaQ = Av (16)
unde - Q este debitul apei vehiculate prin conductatilde icircn m3s- v ndashviteza apei icircn secţiunea de calcul icircn ms- A ndasharia secţiunii transversale a conductei icircn m2
trebuie satilde fie cel puţin egal cu debitul de apatilde transportat prin conducta reabilitatatildeMicşoracircndu-se diametrul interior al conductei viteza apei creşte cresc şi pierderile de sarcinatildedatoritatilde creşterii vitezei apei Din acest motiv icircn cadrul procesului de catildematildeşuire (torcretare)se procedeazatilde la gletuirea stratului de mortar de ciment pentru ca rugozitatea stratului realizatsa fie mai micatilde ca cea dinaintea reabilitatilderii Produsul de cimentare este alcatildetuit din cimentcu proprietatildeţi speciale + nisip cu granulaţie micatilde + aditivi Mortarul preparat icircn malaxoarespeciale dupatilde reţete este transportat cu pompe prin furtun la robot
Reproiectarea constatilde icircn calculul pierderilor de sarcinatilde unitare distribuite icircnainteşi dupatilde reabilitarea conductei precum şi a stabilitatildeţii statice sub influenţa diferitelorsarcini exterioarePierderile de sarcinatilde unitare distribuite icircn funcţie de debitul de apatilde transportat se determinatilde curelaţia
hr = Md Q2 (17)unde hr sunt pierderile de sarcinatilde unitar distribuite icircn mbar m
Md ndash modulul de rezistenţa hidraulicatilde icircn s2 m5Modulul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde Md se calculeazatilde cu relaţia
Md = 00826middot(λd5) (18)unde λ este coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde [-]
d- diametrul interior al conductei icircn mIntre coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde λ şi coeficientul lui Chezy ndashC- existatilde
legatildeturaλ = 8middotg C2 (19)
unde C -este coeficientul lui Chezy icircn m05sg-acceleraţia gravitaţionalatilde icircn ms2
Coeficientul lui Chezy se determinatilde cu expresia
C = kmiddotRh16 (20)
unde k-coeficientul de rugozitate al materialului [-]
11
Raza hidraulicatilde a conductei cu secţiunea circularatilde se determinatilde cu expresia
Rh = d4 (21)unde d ndash diametrul interior al conductei icircn m
In cazul icircn care se urmatildereşte protecţia anticorozivatilde umplerea fisurilor rigiditatea catildeptuşelii
(aplicaţie semi-structuralatilde) materialul folosit la obţinerea stratului depus de o anumitatilde
grosime t trebuie satilde asigure rezistenţa la forfecare pentru a menţine continuitatea
longitudinalatilde a stratului icircn prezenţa mişcatilderilor de teren rezistenţatilde la icircncovoiere rezistenţatilde
pentru preluarea sarcinilor dinamice Trebuie satildepate puţuri de lansare (de plecare de sosire
intermediare) care reprezintatilde circa 6 din suprafaţa totalatilde a şanţului necesar pentru
realizarea cu tranşeu deschis a conductei
223 Tehnologia sliplineTehnologia constatilde icircn introducerea unui tub nou icircn tubul vechi curatildeţat De regulatilde se
instaleazatilde conducte noi din GRP din PEID icircn conducte vechi Metoda se aplicatilde la reabilitareaconductelor de apatilde potabilatilde canalizare menajeratilde şi industrialatilde gaze naturale Toate sarcinilesunt preluate de noua conductatilde Secţiunea transversalatilde a noii conducte este mai micatilde casecţiunea transversalatilde a vechii conducte dar diferenţa va fi compensatatilde de valoareacoeficientul de rugozitate foarte mic al suprafeţei interioare a noii conducte Spaţiul dintrevechea conductatilde şi noua conductatilde este umplut cu un material special de cimentare In figura4A se prezintatilde schema tehnologicatilde de montare a noii conducte din PEID icircmbinatatilde prin suduratildecap la cap icircn exteriorul conductei vechiIn figura 4B se prezintatilde schema tehnologicatilde pentrumontare conducte GRP
A B1 2 3 4 5 1 2 3
12
Fig4 A-Tehnologie slipline montare conductatilde PEID 1- conductatilde veche2 ndashcap de tragere3-material de umplere4- cacircrlig6- conductatilde nouatilde PEID B-montare conductatilde GRP 1- conductatildeveche 2-material de cimentare 3- conductatilde nouatilde
224 Tehnologia subline
In conducta veche inspectatatilde video şi ulterior curatildeţatatilde foarte bine se introduce oconductatilde de polietilenatilde PE 80 sau PE 100 avatildend SDR (raportul dintre Dn t ) icircntre 26 şi 80Conducta nouatilde se supune unui proces de deformare a secţiunii transversale pe toatatilde lungimeaconductei sub forma de U ( icircn domeniul de elasticitate al materialului) dupatilde care se leagatilde cubenzi de sprijin figura 5 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde de troliu cu un cablu forţa detragere fiind monitorizatatilde permanent Dupatilde introducerea noii conducte icircn vechea conductatilde seintroduce apatilde sub presiune icircn conductatilde benzile de sprijin se vor rupe şi conducta nouatilde vareveni la forma iniţialatilde datoritatilde memoriei termice Procedeul se aplicatilde pentru Dn = 75mmdivide 1600mm şi lungimea L = 600m
1 2 3 4
Figura 5 Tehnologia subline 1- conductatilde veche 2- conductatilde nouatilde 3 ndash bandatilde de sprijin4 ndash conductatilde nouatilde revenitatilde la forma circularatilde
225 Tehnologia compact pipe
Conducta nouatilde din PEXa ( polietilenatilde reticulatatilde cu memoria formei) este introdusatilde icircnconducta de reabilitat deformatatilde sub forma literei C Aceastatilde conductatilde este trasatilde icircn conductaveche cu ajutorul unui troliu puţurile de acces sunt fie catildeminele de vanatilde existente fie puţuri
13
noi In figura 6 se prezintatilde poziţia conductei noi icircn timpul procesului de reabilitare şi dupatildereabilitare Readucerea conductei noi la forma iniţialatilde se face prin icircncatildelzire cu abur
Diametrul conductelor de reabilitat Dn = 100 divide 500 mm lungimea maximatilde 700mConducta nouatilde se muleazatilde pe interiorul conductei vechi şi preia sarcinile acesteia
226 Tehnologia swagelining
Tehnologia swagelining utilizeazatilde ca şi conductatilde nouatilde polietilena standard catildereia i sereduce diametrul cu 5divide 15 - deformatatilde icircn domeniul elastic cu ajutorul unui echipamentcomplex de reducere a diametrului figura 7 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde cu troliu icircnconducta veche ce trebuie reabilitatatilde Dupatilde aşzarea pe poziţia finalatilde a conductei forţa detragere este redusatilde iar conducta nouatilde revine la diametrul iniţial datoritatilde fenomenului derevenire elasticatilde Conducta nouatilde se muleazatilde perfect pe suprafaţa interioaratilde a conductei dereabilitat suprafaţatilde ce trebuie satilde fie curatatilde In figura 8 se prezintatilde instalaţia pentru procedeulswagelining Diametrul conductelor ce pot fi reabilitate Dn= 65 divide 1000mm la o lungimede 1000 m
Forţa de tracţiune a troliului poate fi determinatatilde cu relaţia ( 2 )
1 2 3Fig6 Tehnologia compact pipe 1-conductatilde de reabilitat 2- conductatildenouatilde deformatatilde icircn C 3- conductatilde nouatilde readusatilde la forma iniţialatilde
14
1 2 3 4 5
Figura 7Reducere dimensiuni conductatilde 1-conductatilde veche2 ndash conductatilde nouatilde gacirctuitatilde3- filieratilde 4- conductatilde nouatilde5- cap de tragere
1 2 3 4 5 6 7 8 9Figura 8 Instalaţie pentru tehnologia swagelining 1-conductatilde nouatilde PE 2- rolatilde de ghidare 3-reductor 4- puţ de plecare 5- conductatilde veche 6- cap de tragere 7- cablu 8-puţ sosire 9-troliu
267 Tehnologia rolldown
Tehnologia se aplicatilde la sistemele de distribuţie apatilde cu diametre mari amplasate icircn zone cutrafic pietonal şi auto ridicat Se utilizeazatilde conducte din PE icircmbinate prin suduratilde cap la cap peşantier cu ajutorul unui dispozitiv special cu role perechi Acest dispozitiv reduce diametrulcu maxim 10 icircn domeniul elastic al materialului viteza de reducere fiind de 1divide 3mminutReaducerea la forma şi dimensiunea iniţialatilde se face prin icircncatildelzirea conductei cu aburProcedeul este unul structural se pot reabilita conducte instabil din punct de vederestatic In figura 9 se prezintatilde tehnologia rolldown Dimensiunile conductelor de reabilitatDn=150 divide1000 mm lungimea 600 divide800 m
15
1 2 3 4
Figura 9 Tehnologia rolldown 1-conductatilde de reabilitat2-role3- conductatilde nouatilde4- conductatilde nouatilde fixatatilde icircn conducta veche
Bibliografie1 Roman M şa- Analiza multicriterialatilde Manual 2012 Academia de studii economiceBucureşti2 Massimio Flori ndashGhid pentru analiza cost-beneficu a proiectelor de investiţii Fonduleuopean pentru dezvoltare regionalatilde fondul de coeziune şi ISPA Universitatea de studii dinMilano 19973xxx - Ghid naţional pentru analiza cost-beneficiu a proiectelor finanţate din instrumentelestructurale Ministerul Economiei şi finanţelor4 StoenescuAl şa- Culegere de probleme de mecanicatilde teoreticatilde Editura Didacticatilde şipedagogicatilde Bucureşti 19655 Tudor I şa ndash Protecţia anticorozivatilde şi reabilitatea conductelor şi rezervoarelor EdituraUPG Ploieşti 2007 ISBN ndash 978-973-719-154-06 UTCB-ICECOM Bucureşti ndash Ghid pentru reabilitatea conductelor pentru transportul apei(brutecurate uzate uzate epurate etc) Bucureşti 20137Alessandrescu A- Inginerie mecanicatilde a sistemelor de conducte Ghid de proiectare + CDEditura AGIR Bucureşti 2013 ISBN 978-973-720-489-98 Paraschiv D- Tehnologii de recondiţionare şi procesatilderi ale suprafeţelor metalice EdituraJunimea Iaşi 2005 ISBN 973-37-0539-x9Najafi M ndash Trenchless technologies Piping- Installation and Inspection SUA ASCE PressISBN -978-0-07-164088-62010
16
10 Trujillo ARGhaderi S- Analysis of the long ndashterm Effect of mentenance Strategies InPipelines Technology 2006 Conference Bochum200611 httpmasinisiutilajero12 wwwtpcomro13 wwwrehaucom14SREN 129502 Calculul de rezistenţatilde mecanicatilde al reţele lor icircngropate sub diverse condiţiide icircncatildercare15 wwwceindustrialcomro16 httpinstalatiiucoznetindexconducte0-1517 wwwmnsrocamasuire framehtml18 wwwreabilitare-conductero19wwwcrumanro20 wwwHobasro21wwwgrup4cjro
- Note de curs 1pdf
- Note de curs 2_3pdf
- Note de curs 4_5pdf
- Note de curs 6pdf
- Note de curs 7_8_9pdf
11
1 Robescu Dşa- Fiabilitatea proceselor instalaţiilor şi echipamentelor de tratare şi epurare
a apelor Editura Tehnicatilde 2002 Bucureşti ISBN 973-31-2152-5
2 Serbu T ndash Fiabilitatea şi riscul instalaţiilor Elemente de calcul şi teorie Editura
Matrixrom Bucureşti 2005
3 IonuţV - Tehnologia reparatilderii maşinilor Atelierul de multiplicare al Institutului Politehnic
din Cluj-Napoca 1976
4 Normativ pentru exploatarea şi reabilitarea conductelor pentru transportul apei NE 035-06
5 PFEIFFER- Reabilitarea ţevilor sub presiune şi a reţelelor de canalizare6 wwwsteinde- Reabilitarea conductelor de canalizare
1
Curs 2-3 Diagnosticarea conductelor din sistemele de canalizare
1 Introducere
Prin diagnosticare se urmatildereşte stabilirea statilderii tehnice la un moment dat a conductelor ce
intratilde icircn componenţa sistemelor de canalizare efectuatatilde cu scopul de a stabili ordinea de
curatildetare repararereabilitare a diverselor tronsoane ale sistemului Diagnosticarea se poate
face icircnainte de introducerea icircn reparaţie accidentalatilde sau planificatatilde a conductei icircn timpul
operaţiei de reparare şi la terminarea reparaţiei
In funcţie de diametrul nominal al conductei avem
- diagnosticare vizualatilde realizatatilde de regulatilde cu oglindatilde pentru ghidarea luminii
solare icircn conducta ce trebuie inspectatatilde cu diametre nominale maxime de 300 mm persoana
aflatatilde icircn catildeminul de vizitare trebuie satilde poarte echipament de protecţie
- diagnosticare imagisticatilde realizatatilde cu camere video amplasate pe roboţi şi
transmiterea imaginilor la postul de control pentru vizualizare icircnregistrare analizatilde figura
1AB
A B
Figura 1Diagnosticare imagisticatilde cu camera video A- manevrare manualatilde B- cu roboţi
Instalaţia se compune din monitor video dispozitiv de icircnregistrare video calculator sursatilde de
energie electricatilde robot pe role sau pe şenile Ghidarea robotului se face din autovehiculul tip
utilitar fig2D
2
A
B
C
D
Fig 2 Tipuri de roboţi şi autovehicul tip utilitar ABC- roboţi pe roţi şenile D- autovehicul
tip utilitar dotat pentru inspecţii
Localizarea zonei defecte se realizeazatilde icircn raport cu un reper fix- catildemin de vizitare-
matildesuracircndu-se lungimea cablului desfatildeşurat icircntre camera video şi catildeminul de vizitare
In acelaşi timp se poate determina panta pentru conducta de canalizare datoritatilde existenţei
unor traductori de icircnclinare pe robot Sistemul actual de diagnosticare este un sistem modular
deoarece se pot alcatildetui diferite configuraţii icircn funcţie de cerinţele clienţilor In prezent roboţii
de inspecţie video icircnglobeaza calitatea digitalatilde video laserul sonarul detecţie gaze
poziţionare GPS Rezultatul final al unei inspecţii video se transmite beneficiarului sub formatilde
3
de raport de inspecţie cu text şi fotografii dupatilde ROMANIAN STANDARD bazatilde de date
suport video Se precizeazatilde indicatorul numatilder de defecte km conductatilde exemplu-
conductatilde PVC 17 defecte km conductatilde beton 29 defecte km Roboţii pot fi configuraţi
pentru urmatildetoarele diametre ale conductelor
- diametre mici 30 - 250 mm
- diametre medii 250 ndash 600 mm
- diametre mari 600 - 3000 mm
Raportul final conţinedata şi ora inspecţiei denumirea locaţiei starea generalatilde a conductei
lungimea tronsoanelor inspectate poziţionarea şi localizarea defectelor icircnclinaţia şi panta
conductelor icircmbinatilderi defecte alte defecte Pentru diametre de 150 ndash 2000 mm se utilizeazatilde
roboţi CCTV cu tracţiune 4 x 4 prevatildezut cu senzori de icircnclinare lumini auxiliare leduri
cameratilde video presurizatatilde roţatie cap video la 360o icircnclinometru la 125 - 0 ndash 125
traductor de temperaturatilde 0 ndash 1000 C traductor laser Soft inspecţie Win Can 8
2 Factorii care conduc la scatildederea etanşeitatildeţii conductelor de canalizare
Etanşeitatea conductelor de canalizare reprezintatilde elementul cheie de bunatilde funcţionare un timp
icircndelungat O etanşare necorespunzatildetoare la conducta de canalizare permite infiltrarea apei
din mediul ambiant şi exfiltrarea icircn exterior a apei uzate Factorii care duc la scatildederea
etanşeitatildeţii conductelor sunt prezentaţi icircn continuare
- Factori fizici care provoacatilde deteriorarea conductei prin uzare şi eroziune
Particulele desprinde din peretele conductei la care se adaugatilde alte particule
solide vehiculate cu apa uzatatilde impreunatilde cu gratildesimile din apatilde provoacatilde
depuneri care micşoreazatilde diametrul interior al conductei Conductele pot fi
rupte sau fisurate datoritatilde greutatildeţii unor vehicule grele care traverseazatilde
conducta alunecatilderi de teren cutremure
- Factori chimici care distrug peretele conductei prin coroziune icircn urma unor
reacţii chimice Dioxidul de carbon este factorul principal care provoacatilde
procesul de corodare la conductele de oţel Conductele de beton se degradeazatilde
datoritatilde agresiunii satilderurilor de clor sulf NaCl2 CaCl2
- Factorii biologici ca bacterii ciuperci copaci care penetreazatilde icircn timp cu
ratildedatildecinile peretele conductei de canalizare
- Factori antropici ca deversarea de catildetre anumite persoane icircn sistemul de
canalizare de substanţe chimice gunoi menajer ulei mineral şi vegetal
motorinatilde unsoare consistentatilde care provoacatilde degradarea peretelui conductei
3 Clasificarea sistemelor de diagnosticare
4
In tabelul 1 se prezintatilde cele mai utilizate sisteme de diagnosticare a statilderii conductelor
Tabelul 1
Dupatilde felul imaginilor captate avem imagini alb-negru sau color Dupatilde modul de deplasare a
camerei video avem camere video deplasate manual camere video deplasate cu roboţi pe roţi
camere video deplasate cu roboţi pe şenile Fig3
5
Fig 3 Inspecţie cu robot pe roţi
1
2 3 4 5
Fig 4 Inspecţia cu robot pe şenile 1-autoutilitaratilde 2- conductatilde 3 ndashcatildemin 4 ndashrobot 5-
depunere
4 Tipuri de defecţiuni depistate icircn conductele de canalizare
Principalele defecţiuni ce apar la conductele de canalizare sunt prezentate icircn
continuare Aceste defecţiuni sunt diferite ca numatilder icircn funcţie de materialul conductei
41 Depozite de sedimente şi depuneri grele natildemol depuneri calcaroase gratildesimi rezultate
icircn urma spatildelatilderii stradale icircn care existatilde circa 30-35 nisip şi pietriş precum şi a
impuritatildeţilor şi substanţelor aflate icircn apa uzatatilde
42 Fisuri spatilderturi şi surpatilderi ale peretelui conductei Cele mai multe sunt la conductele
din beton urmate de conductele din PVC GRP si azbociment Fisurile pot fi pe creasta
conductei icircn partea laterala pe toate direcţiile Se icircntacirclnesc conducte sparte şi rupte icircn zona
de mufare Figura 5
6
A B
C
D
Fig 5Defecte A- fisuratilde B- gauratilde C- fisuri D- scurgeri latildengatilde racord
43 Deformatilderi de secţiune respectiv ovalizatilderi- apar icircn special la conductele din PVC cu DN
250 ndash 400 mm mai puţin la cele de beton
44 Imbinatilderi realizate incorect apar mai des la conducte din PVC mai puţine la conductele
din beton exemplu - 6 cazuri la conducte PVC cu DN 250- 600 mm 1 caz la conducte din
beton DN 300 ndash 500 mm
45 Deplasatilderi ale conductei generate de tasarea solului tasare datoratatilde insuficienţei
compactatilderii iniţiale nerespectarea condiţiilor de pozare privind patul de pozare Fenomenul
apare la conductele din beton mai puţin la cele din PVC cu DN 200 ndash 1000 mm
46 Racorduri laterale incorect executate cu ocazia racordatilderii de noi utilizatori şi la
realizarea de catildemine de racort cu aria mai mare de 012 m2
7
47 Patildetrunderi ale ratildedatildecinilor de copaci icircn conducte se face lent icircn timp şi se ajunge
dupatilde ani de zile la spargerea tubului din beton Evitarea se realizeazatilde prin patildestrarea distanţei
normate a traseului conductei faţatilde de copaci
48 Apatilde stagnantatilde pe conducte apare din douatilde motive primul cacircnd s-a executat lucrarea
iniţialatilde cu contrapantatilde la execuţie şi montaj iar a l doilea apariţia de praguri de aluviuni Apar
multe la conducte PVC exemplu 10 evenimente la conducta de PVC cu DN 250-600 mm 1
eveniment la conducta din beton cu DN 300-600 mm Procentul de ocupare a secţiunii
transversale cu apatilde stagnantatilde este de 5-10 icircn unele cazuri se ajunge la 50
49 Alte defecţiuni Se icircntacirclnesc tot felul de gunoaie şi PET-uri icircn conducte şi catildemine
catildemine fatilderatilde scatilderi capace sudate lemne la gura tubului radier catildemin incorect executat
5 Spatildelarea şi curatildeţarea conductelor
Cu ocazia inspecţiei conductelor ar trebui satilde se spele şi cureţe conductele icircnainte de a
introduce robotul icircn conductatilde pentru a nu influenţa deplasarea acestuia Spatildelarea se face cu
scopul de a elimina eventuale obstacole (depuneri icircntatilderite ratildedatildecini pietre noroi etc) care ar
icircmpiedica robotul satilde se deplaseze prin conductatilde Inainte de inspecţia video se utilizeazatilde
capete speciale de de curatildeţare acţinate hidraulic cu presiuni ale apei de 60 ndash 80 bari jeturile
de apatilde sunt dirijate icircn spate şi spalatilde conducta La presiuni mai mari de 80 bari se activeazatilde şi
circuitul duzei din faţatilde Curatildeţarea conductelor se poate realiza cu urmatildetoarele procedee
- curatildeţare prin introducerea unui amestec de aer ndash apatilde sub presiune cu viteza de 25
ms se eliminatilde oxizii de Fe mangan precum şi noroi nisip sedimente
- sistem Compri Tube Clean care utilizeazatilde un proiectil din poliuretan propulsat icircn
conducte cu diametrul mai mic de 150 mm de un jet de aer comprimat cu viteza de
15 ms
- metoda CAPSULA POLY- PING de curatildeţirea conductelor cu DN = 10- 2000 mm
cu ajutorul unei capsule cu diametrul mai mare cu 5 decacirct diametrul interior al
conductei capsula se deplaseazatilde prin conductatilde datoritatilde presiunii de 05 ndash 6 bari
- periaj mecanic şi sablare cu apatilde
- spatildelare cu jet de apatilde- de icircnaltatilde presiunecu debit de 300 lminut presiune ˂ 240
bari - spatildelare la presiune foarte icircnaltatilde debit apatilde 90 lminut presiune apatilde˂ 1200
bari - spatildelare cu solvent pentru icircndepatildertarea depunerilor de piatratilde
- tehnologia HI-JET care asiguratilde curatildeţarea conductelor şi uscarea
8
- metode combinate maşini de curatildeţat cu jet de apatilde freze lanţuri capete rotative
tatildeietoare
- dispozitiv mecanic amfibiu tip Molch format din douatilde capete unul prevatildezut cu
ghiare de oţel unul cu patilderţi flexibile din cauciuc pentru finisare
In fig 6 se prezintatilde cacircteva tipuri de (duze) capete de spatildelare icircn fig7 curatildeţarea mecanicatilde iar
icircn fig8 curatildeţarea cu capsule flexibile In funcţie de diametrul nominal al conductei şi de tipul
de depuneri se alege capul de curatildeţare Acesta nu trebuie satilde provoace degradarea conductei
supuse operaţiei de curatildeţare
AB
C
Fig6Tipuri de capete de spatildelare-curatildeţareAB ndashcapete curatildeţare standard cu jetunghiular DN 40-150 mm C-D- tatildeietor deratildedatildecini pentru DN=100-250 mm
D
9
1 2 3 4 5 6
Fig7 Curatildeţare mecanicatilde1-conductatilde cu depuneri 2- dispozitiv mecanic de curatildeţare 3 ndashcablu
4 ndashgroapatilde de poziţie 5 ndashconductatilde curatatilde 6-mototroliu de diferite puteri
Fig8 Curatildeţarea cu capsule flexibile
Pentru desfundarea ţevilor de canalizare cu diametre cuprinse icircntre 13 ndash 250 mm se folosesc
foreze pentru desfundat ţevi de canalizare echipate cu o gamatilde de accesorii - -
- capete drepte ovale conice pentru curatildeţiri uşoare
- capete cu lanţ pentru curatildeţare conducte din oţel fontatilde
10
- capete romboidale pentru curatildeţare depuneri de piatratilde
- cuţite tocatildetoare pentru conducte cu diametre mari
- freze cu 4 şi 6 lame pentru stratildepungerea conductelor foarte obturate
- cacircrlige recuperatoare pentru extragere material textil hacircrtie etc
Arcul curatildeţitor pe care sunt montate accesoriile ajunge la o lungime de maxim 60 m
In anexa 1 se prezintatilde un dispozitiv de curatildeţare mecanic cu ghiare iar icircn anexa 2 conductele
curatildeţate
1 2 3
Anexa 1 ndash Dispozitiv de curatildetare cu ghiare(3 racircnduri concentrice de ghiare) 1-ghiare 2corp
3cacircrlig [10]
11
Aenxa 2 Conducte curatildeţate pregatildetite pentru reabilitare [10]
Bibliografie
1Badea G ndashInstalaţii sanitare Editura Risoprint Cluj-Napoca 2008
2Aştilean I- Contribuţii teoretice şi experimetale la reabilitarea şi modernizarea sistemelelor
de alimentare cu apatilde a localitatildeţilor urbane Tezatilde de doctorat UTC-N 2010
3Chira TV- Diagnosticarea statilderii tehnice a sistemelor de canalizare Tezatilde de doctorat
UTC-N 2012
4 httpinspecţievideorotemplate-ahtml
5 wwwtechnicmad-sonro
6 httptegadoropagesDUZE-CURATARE-CANALhtml
7wwwRohter-grpro
8wwwleaderroroforeze-pentru-desfundat-tevi-de-scurgerehtml
9 wwwcasteconceptro
10wwwludwiggpfeiffercom-Reabilitarea ţevilor sub presiune şi a reţelelor de canalizare
11SREN 135082011 ndash Starea reţelelor de canalizare din exteriorul clatildedirilorPartea 2
Sisteme de codificare a inspecţiei vizuale
12SRISO 24511 ndash Activitatildeţi referitoare la servicii de apatilde potabilatilde şi canalizare Indrumatildetor
pentru managementul serviciilor publice de canalizare
12
1
Note de curs 4-5Diagnosticarea conductelor din sistemele de transport şi de distribuţie aapei
1GeneralitatildeţiElementele constitutive ale conductelor din sistemele de distribuţie a apei sunt supuse
permanent uzurii fizice degradatilderii morale uneori restricţiilor legislative Dacatilde uzurile fizice
pot fi diminuate icircn timp printr-o icircntreţinere adecvatatilde periodicatilde şi o exploatare corectatilde
degradarea moralatilde a conductelor nu poate fi evitatatilde deoarece apar noi şi noi soluţii
constructive icircntr-un timp relativ scurt In ultimul secol au fost utilizate multe tipuri de
materiale la construcţia conductelor fiecare soluţie fiind la data apariţiei o noutate icircn
domeniu Analizacircndu-se comportarea icircn timp a conductelor s-a constatat catilde defectele din
sistemele de distribuţie a apei pot fi icircmpatilderţite icircn şase grupe
- -defecte datorate utilizatilderii la proiectarea execuţia şi repararea conductelor a
unor materiale şi tehnologii necorespunzatildetoare
- -defecte datorate coroziunii
- -depuneri icircn conducte
- -deterioratilderi ale conductelor prin fisurarea şi ruperea materialului din care
este confecţionatatilde conducta
- -defecte ale racordurilor şi icircmbinatilderilor
- -deterioratilderi prin exploatare necorespunzatildetoare
2 Analiza defectelor apatilderute la conductele de distribuţie a apei
In procesul de diagnosticare a conductelor se pleacatilde de la defectul constatat
definacircndu-se un numatilder de cauze care se eliminatilde metodic ajungacircndu-se la cauza primaratilde
Analiza superficialatilde de stabilire a cauzelor care a provocat defectul conduce la repetarea
defecţiunii sau accentuarea unor defecte aflate icircn stare incipientatilde
21Defecte datorate utilizatilderii de materiale şi tehnologii necorespunzatildetoare apar datoritatilde
alegerii materialului conductei a materialelor de etanşare şi protecţie anticorozivatilde
necorespunzatoare
Se manifestatilde icircn timp atacirct la conductele din fontatilde oţel cacirct şi la cele din PVC PE depozitate
necorespunzatildetor
22Defectele datorate coroziunii apar atacirct la suprafaţa interioaratilde a conductei datoritatilde
contactului cu apa cacirct şi la suprafaţa exterioaratilde datoritatilde umiditatildeţii şi agresivitatildeţii solului icircn
care este amplasatatilde conducta Chiar dacatilde conductele sunt protejate iniţial icircmpotriva coroziunii
prin vopsire zincare catildeptuşire cu materiale plastice beton ratildeşini fenomenul de corodare a
conductei apare icircn timp O atenţie deosebitatilde trebuie acordatatilde protejatilderii conductei icircmpotriva
2
coroziunii electrochimice produsatilde de curenţii vagabonzi mai ales icircn apropierea catildeii ferate sau
a catildeilor de rulare a tramvaielor Protecţia se realizeazatilde prin utilizarea sistemului anticoroziv
catodic (prin care conducta este legatatilde la polul negativ) a unei surse de curentrsquo fie cu anozi de
sacrificiu cu un potenţial mai electronegativ decacirct metalul conductei
23 Depuneri icircn conducte
Depunerile din conducte sunt cauzate de materiile icircn suspensie existente icircn apatilde şi de
satilderurile de calciu şi magneziu fig1 In timp aceste depuneri micşoreazatilde diametrul conductei
matilderesc coeficientul de rugozitate de la 003 la conducte de oţel noi la 005-02 la conducte din
oţel cu depuneri mici respectiv la valori mai mari de 2 la depuneri mari ( strat gros) [2]
Datoritatilde acestor factori scade debitul de apa transportat prin conducte sau trebuie matilderitatilde
presiunea pentru a menţine debitul Se matildereşte astfel consumul de energie electricatilde cu
repercursiuni asupra costului unui m3 de apatilde livratatilde la beneficiari Dacatilde presiunea creşte peste
presiunea de 6 bari care este presiunea maximatilde admisibilatilde icircn sistemele de distribuţie a apei se
pot produce avarii prin fisurarea sau spargerea conductei
Fig 1 Depuneri icircn conductatilde
Biofilmele sunt alte tipuri de depuneri cu grosimea de 01 mm la cacircţiva mm care pot satilde
aparatilde icircn conducte şi care pot cauza corodarea conductelor şi influenţa proprietatildeţile hidraulice
ale conductei [1]
24 Deterioratilderi ale conductelor prin fisurarea şi ruperea materialului din care este
confecţionatatilde conducta
Cauzele care provoacatilde fisurarea şi ruperea conductei sunt
3
- -greşeli de proiectare şi de execuţie
- -modificarea adacircncimii de pozare
-apariţia unor sarcini suplimentare statice şi dinamice care nu au fost luate
icircn calcul la proiectare ca şocuri vibraţii modificatilderi ale traficului urban creşterea
greutatildeţii pe osie a autocamioanelor modificarea permanentatilde a nivelului pacircnzei freatice
cauzatatilde de precipitaţii abundente sau secetatilde prelungitatilde precum şi deterioratilderile prin
icircngheţ icircn anotimpul iarnatilde
25 Defecte ale racordurilor şi icircmbinatilderilor
Aceste tipuri de defecte pot satilde aparatilde la toate tipurile de conducte la care icircmbinatilderile au
fost realizate necorespunzatildetor
26 Deterioratilderi prin exploatare necorespunzatildetoare
Deschiderea sau icircnchiderea bruscatilde a unor vane poate provoca lovitura de berbec care
deterioreazatilde conducta datoritatilde apariţiei suprapresiunilor
3 Identificarea fisurilor şi rupturilor la conductele de distribuţie a apei
Pierderile maxime admise de apatilde icircntr-un sistem de distribuţie a apei sunt de 20 [3]
Pierderi de apatilde prin deschideri Tabelul 1
Diametru
deschidere
presiune
Litriminut Litrioratilde m3zi m3lunatilde m3an
2 mm 6 bari 500 30000 720 21600 259200
4 mm 6 bari 1840 110400 2650 79488 953856
6 mm 6 bari 4000 240000 5760 172800 2073600
8 mm 6 bari 7020 421200 10200 303264 3639168
2mm 3 bari 320 19200 461 13824 165888
4 mm 3 bari 1200 72000 1728 51840 622080
In tabelul 1 se prezintatilde pierderile de apatilde la presiunea de 6 bari respectiv 3 bari [5] Din acest
motiv fisurile şi rupturile conductelor trebuie detectate permanent deoarece prin acestea se
4
pierde apa Metoda modernatilde de detectare a fisurilor este localizarea prin compararea
zgomotelor cu corelatori LNC ( Leak Noise Correlator) fig2
Fig 2 Principiul de funcţionare a corelatorului LNC
Corelatorii LCC utilizeazatilde doi senzori care detecteazatilde zgomotul (vibraţii sonore) produs de
apa care curge prin fisuratilde Distanţa pacircnatilde la cei doi senzori fiind diferitatilde şi intensitatea sonoratilde
receptatatilde de cei doi senzori este diferitatilde Distanţa de la fisuratilde pacircnatilde la transmiţatildetorul cel mai
apropiat se determinatilde cu relatia
L = ( D ndash tv ) 2 (1)
Unde D- lungimea conductei icircntre cele cele douatilde transmiţatildetoare icircn m
L- distanţa de la fisuratilde pacircnatilde la tranmiţatildetorul cel mai apropiat icircn m
v- viteza de propagare a sunetului prin conductatilde icircn mms
5
Fig 3 Detectarea pierderilor de apatilde prin monitorizare acustica cu senzori Wireless
Timpul se determinatilde cu expresia
t = N v (2)
N = D ndash 2L (3)
Altatilde metodatilde pentru detectarea pierderilor de apatildendash sistem de monitorizare Wireless
Leakmaster - fig3 se bazeazatilde tot pe vibraţiile acustice provocate de jetul de apatilde care iese
din conductatilde şi produce icircn corpul conductei vibraţii acustice Nivelele de zgomot detectate de
senzori sunt salvate şi transmise prin radio la unitatea mobilatilde centralatilde De regulatilde se matildesoaratilde
zgomotul icircn timpul perioadei de consum redus de apatilde icircntre orele 2- 4 am Zgomotul poate fi
depistat şi la vane contoare de apatilde hidranţi alte armatildeturi
Urmatilderirea şi calibrarea acusticatilde TestrodGeofon utilizeazatilde douatilde unitatildeţi una de localizare
Testrod alta de calibrare Geofon care lucreazatilde icircn combinaţie cu un generator de puls PWG
Se ascultatilde vanele şi apometrele iar icircn locul unde existatilde scurgere presiunea exercitatatilde produce
un zgomot care poate fi detectat de la suprafaţatilde cu echipamentul amintit fig4
6
1 2 3
Fig4 Determinarea pierderilor de apatilde cu aparatul TestrodGeofon 1 ndashtijatilde robinet 2-
spatilderturatilde 3-hidrant
Detectorul de gaz Gas Check-H2 determinatilde pierderile de hidrogen din conducta umplutatilde cu
gaz la o anumitatilde presiune Durata de matildesurare depinde de dimensiunea fisurii tipul de sol
structura de suprafaţatildefig5
Fig 5 Detector de gaze
4 Diagnosticarea imagisticatilde a statilderii tehnice a conductelor
7
Stabilirea statilderii tehnice a conductelor unui sistem de distribuţie a apei se realizeazatilde icircn prezent
prin diagnosticare imagisticatilde Informaţiile obţinute vor fi utilizate la fundamentarea deciziilor
de reabilitarereparare şi retehnologizare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeaza icircnainte de
icircnceperea unui proces de repararereabilitare cu tehnologii NO DIG adicatilde fatilderatilde satildepatildeturatilde
continuatilde pe icircntreaga perioadatilde de reabilitare şi se terminatilde odatatilde cu finalizarea lucratilderilor de
reabilitare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeazatilde icircn douatilde etape realizarea pe teren a
inspecţiei tehnice a conductelor şi procesarea imaginilor realizate finalizatatilde prin icircntocmirea
raportului de inspecţie Realizarea pe teren a inspecţiei tehnice se face cu ajutorul roboţilor
pentru inspecţie imagisticatilde deplasabili pe roţi sau şenile Inainte de realizarea inspecţiei icircn
conductatilde se realizeazatilde urmatildetoarele operaţii conducta se izoleazatilde de restul instalaţiei se
goleşte de apatilde se curatildeţatilde se demonteazatilde vanele de separaţie şi se introduce robotul icircn
conductatilde Roboţii sunt echipaţi cu camere video laser pentru determinarea ovalitatildeţii
conductei sonar pentru determinarea grosimii stratului de coroziune a fisurilor şi a
icircmbinatilderilor defecte camere telescopice mobile pentru inspecţia tehnicatilde a racordurilor surse
de luminatilde suplimentaratilde radiolocatoare pentru determinarea traseului conductei fig6
Rapoartele de inspecţie cuprind date referitoare la tipul conductei inspectate adacircncimea de
pozare a conductei numatilderul de defecte poziţia şi starea racordurilor tipul defectelor
localizarea acestora schiţa tronsonului inspectat cu localizarea defectelor
Fig 6 Robot dotat şi cu laser pentru stabilirea gradului de ovalizare conducte
Fig7 Diagnosticare conductatilde de apatilde ndashdepuneri
Bibliografie
8
1 Bolboacatilde AM- Contribuţii teoretice şi experimentale la reabilitarea şi modernizarea
conductelor din sistemele de distribuţie a apei icircn localitatildeţi Tezatilde de doctorat UTC-N Cluj-
Napoca 2012
2 wwwtermoutclujrotermoluc
3 SR 13431-2006
4 STAS 73471-74
5wwwdetcondro
6wwwdetectaquaro
7httpcasteconceptro
1
Note de curs 6 Diagnosticarea conductelor din sistemele de transport şidistribuţie a gazelor combustibile
1 IntroducereGazele combustibile- gaze naturale şi gaze petroliere lichefiate- sunt utilizate pentru
- nevoi menajere la maşini de gatildetit şi preparare apatilde caldatilde- instalaţii de ardere pentru obţinerea energiei termice necesare icircncatildelzirii- icircn procese tehnologice
Reţelele pentru transportul şi distribuţia gazelor naturale combustibile se impart icircn- retele exterioare de distribuţie- reţele interioare de utilizare
Presiunile icircn reţeaua de gaze naturale combustibile sunt diferite pe tronsoanele instalaţiei- -icircnaltatilde presiune ˃ 6 bari- -medie presiune 2 ndash 6 bari- -presiune redusatilde 02 ndash 2 bari
-presiune intermediaratilde 005 ndash 02 bari-presiune joasatilde lt 005 bari
Valorile presiunilor au fost stabilite dupatilde urmatildetoarele criterii-presiunea de utilizare a arzatildetoarelor şi altor aparate care lucreazatilde cu gaze-siguranţa icircn exploatare a sistemului de alimentare cu gaze-caracteristicile funcţionale ale regulatoarelor de presiune debitmetre aparate de
reglaj şi automatizareSistemul de conducte de icircnaltatilde presiune pentru gazele din import sau cele din producţieproprie are presiunea de lucru pgt40 bari Sistemul regional de transport are presiunea de 6 ndash40 bari iar sistemul local de transport are presiunea mai micatilde de 6 bari Conductele suntmetalice confecţionate din oţel icircmbinate prin suduratilde electricatilde urmatatilde de verificareacordonului de suduratilde prin metode nedistructiveReteaua exterioaratilde de distribuţie este confecţionatatilde din tevi de oţel imbinate prin suduratilde cufitinguri (cot teu cruce etc) sau din polietilena de icircnaltatilde densitate icircmbinatatilde prin suduratilde
2 Defecţiuni ale conductelor
Prin defect al conductelor din sistemul de transport şi distribuţie al gazelor combustibile seicircnţelege orice eveniment icircn sistem care provoacatilde pierderi de gaze de la simple emanaţii lamodificatilderi ale regimului de presiune care necesitatilde pentru rezolvare reparare materiale forţatildede muncatilde utilaje consum de timpDefecţiunile apar icircn interiorul conductelor metalice lasuprafaţa peretelui sau la exteriorul conductelor Avacircnd icircn vedere gradul de periculozitate alsistemului de conducte defecţiunile posibile se impart icircn trei clase de defecte
- defecte generate de factori dependenţi de timp defecte produse de coroziuneaexterioaratilde ( electrochimicatilde chimicatilde coroziunea solului coroziunea microbiologicatildecoroziunea datoratatilde solicitatilderilor mecanice coroziunea prin eroziune coroziunea piting)defecte provocate de coroziunea interioaratilde defecte produse de coroziunea fisurantatilde subtensiune
- defecte generate de factori stabili defecte de fabricaţie ale icircmbinatilderilor sudate defecte de construcţie ( fisuri şi ruperi ale cordoanelor de suduratilde bucle sau curbe ale ţevilorsudate) defecte ale elementelor filetate ale conductelor defecte ale elementelor de tip specialale conductelor ( defecte ale icircmbinatilderilor cu flanşe defecte de funcţionare incorectatilde arobineţilorvane catildederi ale sistemului de etanşare sau corpurilor echipamentelor )
2
- defecte generate de factori independenţi de timp defecte produse de intervenţiede terţatilde parte (voite sau nevoite) care produc defecte imediate sau icircntacircrziate deterioratilderi prinacţiuni ilicite defecte produse de operarea incorectatilde defecte produse prin solicitatilderi climaticesau de teren ( defecte datorate temperaturilor scatildezute tratildeznete ploi inundaţii alunecatilderi deteren cutremure)
Coroziunea are ponderea cea mai mare raportat la numatilderul de defecţiuni care seregatildesesc icircn lunile cu temperaturi scatildezute şi umiditate mare Se depisteazatilde la distanţe mici decordonul de suduratilde şi se datoreazatilde sudurii necorespunzatildetoare izolaţiei exterioarenecorespunzatildetoare şi solului Fenomenul de coroziune duce la micşorarea grosimii pereteluiconductei şi icircn final la perforarea lui figura 1
Fig1 Coroziune exterioaratilde pe conductatilde de gaz [3]
Dacatilde coroziunea şi fisurile nu sunt depistate şi nu sunt reparate icircn stadiul primar de degradareaceste vor creşte pacircnatilde la degradarea finalatilde catastrofalatilde catildend se pierde gazul din conductatilde şi sepot produce evenimente grave In prezent existatilde implementat icircn sistemul naţional ndashTransgaz-sistemul preventiv si corectiv de mentenanţatilde care introduce un sistem lucratilderi dementenanţatilde planificate anual ndashrevizii tehnice RT- durabilitate economicatilde de mentenanţatildenivel acceptabil al riscului de producere al defectelor accidentale şi cheltuieli minimeplanificate din timp Pentru protecţia catodicatilde a conductelor (sistem activ) se utilizeazatilde douatildesisteme - sistemul cu anozi galvanici ataşaţi conductei
- sistemul cu staţie de injecţie de curent electric icircn conductatildeProtecţia anticorozivatilde exterioaratilde ndashsistem pasiv- ( uşoaratilde normalatilde icircntatilderitatilde foarte icircntatilderitatilde) serealizeazatilde icircn exterior cu mai multe straturi
- stat aderent cu grund vopsea pe bazatilde de bitum şi benzinatilde- strat izolare cu amestec pe bazatilde de bitum
3
- strat armare cu benzi din pacircslatilde sau fibratilde de sticlatilde- icircnveliş exterior din benzi bitum - cauciuc materiale plastice fibre de sticlatilde
Protecţia anticorozivatilde icircn interiorul conductei se realizeazatilde prin grunduire cu bitum
3 Diagnosticarea conductelor din sistemul de transportDiagnosticarea conductelor ce trebuie reabilitatereparate este un proces complex
realizat icircn prezent cu metode moderne Reabilitatea conductei este icircn cele mai multe cazuri osoluţie mai economicatilde decatildet o investiţie nouatilde Deciziile trebuie luate dupatilde o analizatildeeconomicatilde dupatilde durata efectivatilde de exploatare şi istoricul defectelor de pe conductatildeDiagnosticarea conductelor pentru a se stabili starea tehnicatilde vine icircn sprijunul luatilderii uneidecizii corecte Determinarea statilderii tehnice se poate realiza cu urmatildetoarele metode
- investigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei conductei metalice icircngropate aplicabilatildela conducte metalice icircngropate protejate catodic dar care prezintatilde defecte deizolare icircn vederea controlului ultrasonic al integritatildeţii materialului tubular
- investigare din interior cu ajutorul sistemelor inteligente de diagnosticare ndash PIG(cu metode magnetice şi ultrasonice) a conductei icircn funcţiune pentru defecteinterioare şi exterioare ale conductei
- tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziuneInvestigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei se face cu trei procedee- metoda Pearson (gradient de curent alternativ)-metoda potenţialelor la intervale mici CIPS-metoda gradientului de curent continuu DCUGInvestigarea din interior cu sisteme inteligente PIG detecteazatilde coroziuni interioare
coroziuni exterioare defecte ale cordoanelor de suduratilde fisuri ale materialului conducteiTehnologia aplicatatilde cuprinde urmatildetoarele operaţii
- pozarea pe traseul conductei a indicatoarelor de trecere PIG a sistemului de urmatilderirea deplasatilderii PIG-ului
- operaţii pregatildetitoare pentru inspecţie identificarea obstacolelor realizarea unuiprogram de curatildeţire adecvat inspectarea gatilderilor de lansare-primire a instalaţiei godevilare
- curatildeţirea conductelor cu PIG de curatildeţire (godevil) magnetic cu perii racloaremagnetic cu perii pe circumferinţatilde cu discuri de raclare cu discuri de ratildezuire PIG dinpolietilenatilde
- probatilde de trecere cu PIG fals echipat cu discuri de calibrare- inspecţia inteligentatilde propriu zisatilde cu PIG inteligent dotat cu senzori de relevare a
defectelor interne şi externe + detectare presiune temperaturatilde unghi de redare vitezatilde derulare
PIG-ul inteligent trebuie satilde icircnregistreze datele suficiente culese pe canale separate satildedispunatilde de capacitate mare de stocare a datelor satilde aibe un numatilder mare de senzoriminiaturizaţi pentru a acoperii 100 din circumferinţa conductei PIG-ul este transportat princonducta de gaz icircn acelaşi timp cu debitul de gaze necesare consumatorului cu o anumitatildevitezatilde PIG-ul se lanseazatilde din gara de lansare - primire PIG anexa 1 In figurile 2 şi 3 seprezitatilde douatilde tipuri de PIG-uri figura 4 prezintatilde principiul de matildesurare ultrasonicatilde In fig5 67 se prezitatilde tipuri de PIG-uri Gara de lansare primire PIG-uri asiguratilde lansarea PIG-urilor icircnconducte cu DN 200 ndash 1100 mm la presiuni nominale de 25 ndash 100 bari şi temperaturi de -300
-+ 500 Tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziune este o metodatilde nedistructivatilde de
diagnosticare a defectelor conductelor ce nu pot fi diagnosticate cu PIG-uri inteligenteMetoda constatilde icircn efectuarea matildesuratildetorilor deasupra terenului pe traseul conductei icircn vedereadeterminatilderii anomaliilor apatilderute icircn grosimea pereţilor cum ar fi coroziunea Tehnologia deoperare cuprinde
4
- aplicarea unui curent electric cu componente armonice cu frecvenţe diferite icircntredouatilde puncte ale conductei la distanţa de 1000 m unul de altul
- se deplaseazatilde placa cu senzori ( 6 senzori icircn linie x 4 coloane) fig8 din metru icircnmetru pe traseul conductei matildesuracircndu-se cacircmpul magnetic icircn lungul conductei- procesarea datelor obţinute icircn laborator icircn vederea determinatilderii deviaţiei cacircmpului
magnetic dependent de frecvenţatilde icircn direcţie verticalatilde şi orizontalatilde- prezenţa unei deviaţii indicatilde regiunea care prezintatilde defect de regulatilde cauzat de
coroziune-
Fig2 Componenţa PIG cu senzori ultrasonici
Fig3 PIG cu senzori magnetici
Metoda NO PIG se poate utiliza la diametre ale conductelor de 3 ndash 10 ţoli la o grosime aperetelui de maxim 10 mm si o adacircncime a conductei de 2 metri Lungimea de inspecţie aconductei este de 1000 m Productivitatea zilnicatilde este de 750 m Alte caracteristici tehnice
- specificaţie defect ˃ 96- lungimea minimatilde 50 mm- latildeţimea minimatilde 50 mm
5
- detectare defect ˃ 20 pierdere metal rezoluţie adacircncime ˂ 20 mm- adacircncime coroziune minim 50 din grosimea peretelui
Fig6 PIG introdus icircn conductatilde 1- conductatilde 2 ndashPIG
1 2 3 4 5
1
Fig4 Principul de matildesurare ultrasonic 1-peretele Fig 5 PIG de curatildeţire 1- periiţevii2- impuls incident 3- defect interior 4- impulsreflectat 5- defect exterior
1 2
-
6
Fig7 Tipuri de PIG
1 2 3
Fig8Instalaţie de diagnosticare NO PIG 1- placa cu senzori 2 ndash cablu 3- calculator
4 Diagnosticarea conductelor din sistemul de distribuţieConductele de transport şi distribuţie sunt izolate exterior ( protecţie pasivatilde) cu ţesatildeturatilde devatatilde de sticlatilde şi bitum protejate catodic ( protecţie activatilde) Ingropate dacatilde este cazul la minim08 m adacircncime sau montate suprateran Diagnosticarea statilderii tehnice a conductelor se facecu urmatildetoarele procedee
- examinarea vizualatilde cu ochiul liber folosind lupa dacatilde este cazul-examinare imagisticatilde icircn interiorul conductei cu camere video- examinare cu ultrasunete cu impuls reflectat- examinare cu ajutorul curenţilor turbionari- examinare cu radiatii penetrante ( Xγ )- examinare prin termografie
Conductele pot avea defectele coroziune eroziune obosealatilde Forma acestor defecte poate fi
ovalatilde neregulatatilde spiralatatilde Din punct de vedere al originii şi localizare avem defecte de
suprafaţatilde icircn apropierea suprafeţei şi defecte interne Defectele pot fi individuale sau grupate
Alegerea procedeului de diagnosticare se face dupatilde tipul defectului accesibilitatea conductei
nivel de sensibilitate dorit echipament de examinare disponibil costul procedeului Chiar
dacatilde conductele sunt corodate şi pierderea de material din peretele conductei este mai mic de
7
80 din grosimea peretelui dar nu au scurgeri de gaze ele nu se scot din funcţiune dar se
poate micşora presiunea din conductatilde Urmeazatilde a se repara ca defect local efectuicircndu-se
reparaţia localatilde a conductei pe o anumitatilde lungime
Verificarea tehnicatilde a conductelor şi branşamentelor se executatilde la intervale de 6luni-
12 luni icircn funcţie de numatilderul de defecte constatate kman precedent şi alţi parametri tabelul
1 Tabelul 1
Termene maximale pentru efectuarea verificatilderilor tehniceTipul conductei Conducte din oţel Conducte din PE
subterane supraterane
Numatilder de
defecte
constatatekman
precedent x
x lt 0025 0025ltxlt025 025ltxlt1 xgt1 indiferent de
vechimea
conductei
cu
vechime
ltde 2 ani
cu
vechime
gtde 2 ani
Interval de timp
1
verificare
an
1 verificare la
6 luni
1
verificare
la 3 luni
1
verifi
care
lunatilde
1
verificarean
1
verificare
la 6 luni
1
verificare
an
Verificarea etanşeitatildeţii icircmbinatilderii conductelor şi armatildeturilor se face la presiunea de lucru a
gazului din instalaţie cu spumatilde de apatilde şi satildepun sau aparate de detectare scurgeri de gaz metan
In figura 9 se prezintatilde un aparat pentru inspecţie video tractat manual iar icircnfig10 aparat pentru detectarea scurgerilor de gaze naturale utilizat la verificarea etanşeitatildeţii
1
2
Fig10 Aparat pentru detectare scurgeri degaze naturale 1 senzor 2- aparat
Fig9 Aparat pentru inspecţie video
8
Bibliografie
1TatildenatildesescuFT ndash Electrotehnologii Protecţia mediului procesarea de materiale şicontrol nedistructiv Editura AGIR Bucureşti 2011 ISBN 978-973-720-353-32ZecheruGh şa- Strategii de mentenanţatilde pentru conductele de transport al gazelornaturale Universitatea de petrol şi gaze Ploieşti 20113Laţa I Bicircrsan F ndashUtilizarea materialelor compozite la repararea defectelor de tip lipsatildede material produse prin coroziunea exterioaratilde a conductelor metalice In Monitorul depetrol şi gaze 5 (111) mai 2011p64wwwnopigro5wwwflowtitecom ndash Manual de intervenţie Flowtite Technology AS Norvegia6wwwtransgazro7wwwarmagazro8wwwagirro9wwwpipelineengineeringro10wwwscrigroupcom11wwwartecnoro12wwwavantro13PT CR 12-200315SREN 13480-32003A2 200716SREN 14291 ndash Soluţii spumante pentru detectarea scurgerilor de gaze17 EN 12954-2
9
Anexa 1-Garatilde de lansare - primire PIG (godevil) [10]
1
Note de curs 7-8-9 Metode şi tehnologii de reabilitare şi modernizare a conductelor dedistribuţie apatilde canalizare gaz
1 Alegerea tehnologiei de reabilitare a conductelor utilizacircnd analizamulticriterialatilde
11 GeneralitatildeţiReabilitarea conductelor reprezintatilde o etapatilde importantatilde icircn prelungirea duratei de
exploatare a conductei degradate pe o perioadatilde de 30 divide 50 ani Costul reabilitatilderii este estimatla 50 divide 75 din valoarea unei noi investiţii De exemplu icircnlocuirea conductelor de gazenaturale sau a unor tronsoane din acestea se face icircn funcţie de starea tehnicatilde numatilder de defecte km agresivitatea solului şi valorile curenţilor de dispersie modernizarea carosabilului şiinfrastructurii sistemelor de utilitatildeţi necesitatea redimensionatilderii schimbarea regi mului depresiune influenţa asupra mediului ambiant dezvoltarea economicatilde a unor regiuni etcLuarea deciziei de reabilitare este etapa cea mai importantatilde icircn realizarea proiectului dereabilitare Fiind un proiect de dezvoltare tehnologicatilde fundamentarea deciziei se face cuajutorul analizei muticriteriale -AMC Aceasta se bazeazatilde pe analiza cantitativatilde ndash prinpunctare ierarhizare determinarea ponderii - a unei game largi de catagorii şi criteriicalitative de impact Alatildeturi de costurile şi beneficiile economice stabilite prin metodacost-beneficiu - MCB - pot fi elaboraţi diferiţi indicatori sociali şi de mediu Utilizareaacestei metode permite structurarea şi combinarea diferitelor evaluatilderi ce trebuie luate icircnconsiderare icircn luarea deciziilor cacircnd pot fi mai multe alternative
AMC este utilizatatilde pentru selectarea celei mai bune alternative din cele disponibilepentru realizarea investiţiei icircn reabilitarea conductelor Pentru proiecte mici se utilizeazatildeAMC iar pentru proiecte majore AMC + MCB AMC poate fi aplicatatilde şi icircn cazurile icircncare proiectul are obiective simple acestea fiind calitative şi mai puţin cuantificabile
Etapele utilizatilderii AMC sunt- stabilirea contextului decizional- definirea opţiunilor- definirea criteriilor- crearea matricei de performanţatilde- standardizarea punctajelor- ponderea criteriilor pentru cuantificarea relativatilde a fiecatilderui criteriu icircn procesul
decizional- ierarhizarea opţiunilor- ierarhizarea rezultatelor- analiza de senzitivitateStrategia de reabilitare a unui tronson de conductatilde cuprinde urmatildetoarele etape- analiza situaţiei actuale ţinacircnd cont şi de istoricul conductei- stabilirea obiectivelor- managementul datelor- evaluarea defectelor şi a altor elemente ale tronsonului de reabilitat- estimarea şi verificarea costurilor- propuneri şi analizarea strategiei de reabilitare
- planificarea operaţiilor de reabilitareIn final se icircntocmeşte proiectul de reabilitare al conductei Justificarea adoptatilderii proiectului dereabilitare se axeazatilde pe
- reducerea costurilor de operare- reducerea costurilor de reparaţii a conductelor- reducerea pierderilor de fluid vehiculat prin conducte
2
- creşterea gradului de icircncredere a consumatorului icircn calitatea serviciului asigurat defurnizor ( calitatea fluidului presiunea de funcţionare reducerea numatilderului de opririaccidentale)
- protecţia mediului şi conservarea resurselor naturale
12 Metode de evaluareIn cadrul evaluatilderii factorilor care sunt luaţi icircn considerare la luarea deciziei de reabilitare aconductelor fie prin metoda clasicatilde tranşeu deschis fie prin metoda modernatilde NO DIG (fatilderatilde decopertare) se aplicatilde urmatildetoarele metode
- analiza directatilde a performanţelor alternativelor- icircnsumarea ponderilor sau modele liniare cumulative- procesul ierarhiei analitice ( PIA)- metoda ELECTRE l
Indiferent de metoda adoptatatilde icircn prima fazatilde a analizei trebuie stabilite metodele şi procedeelede reabilitare a conductelor Tehnologiile pot fi clasificate astfel pentru catildeptuşireacanalelorconductelor introducerea unei conducte noi icircn conducta veche conducta nouatildepreia sarcinile conductei vechi consolidarea conductei vechi realizarea de lucratilderi noi Inschema urmatildetoare se prezintatilde principalele metode şi tehnologii de reabilitareReparaţie capitalatilde reabilitare conducte-NO DIG (fatilderatilde decopertare)
- place pipe (CIPP) -pentru conducte instabile şi stabile din punct de vedere static - palled in place - inverted in place
- slipline- pentru conducte instabile şi stabile static- catildeptuşire interioaratilde (torcretare)
- cu mortar de ciment - cu polimeri
- close fit pipe - sublime -swagelining - rolldown -compact pipe
Inlocuire conducte vechi ndashNO DIG-cu icircndepatildertarea conductei vechi din sol
- conductatilde pilot ndashpilot l- pilot ll
- impactor- pipe ejection- pipe extraction- CLG
- cu distrugerea conductei vechi- pipe bursting (cu aer comprimat cu forţatilde de tragere cu acţionarehidraulicatilde pipe implosion)- pipe splitting ( pentru oţel fontatilde ductilatilde )
Reparaţie capitalatilde reabilitare - tranşeu deschisReparaţie localatilde - short liner pentru Dn = 100 divide 600 mm
- echipament robotizat pentru netezirea presarea mufelor şi cratildepatildeturilor din ţevi Dn
ge 150 mm + reabilitarea branşamentelor realizate cu coliere presate pe conductaprincipalatilde şi etanşare cu ratildeşini Dn ge 150 mm
- tehnica injectatilderii pentru sigilarea mufelor şi cratildepatildeturilor
3
- procedee de reparare prin sudare la conducte metalice ( icircncatildercare cu suduratilde peticesudate manşoare tip B
- procedee de reparare a conductelor metalice fatilderatilde sudare( cu manşon tip Aicircnvelişuri cu ratildeşinatilde)
- utilizarea icircnvelişurilor de consolidare metalice umplute cu materiale polimerice saucompozite
- repararea conductelor metalice cu icircnvelişuri din materiale polimerice saucompozite
-Criteriile al catilderui numatilder nu trebuie satilde fie mai mare de 10 pentru selecţia tehnologiilor dereabilitare sunt prezentate icircn tabelul 1Analizicircnd caracteristicile tehnice şi tehnologice ale tronsonului de conductatilde din schemaprezentatatilde mai sus se extrag variantele de reabilitare care se noteazatilde cu V1 V2ViDin tabelul 1 se aleg criteriile de evaluare
Criterii pentru selecţia tehnologiilor de reabilitare Tabelul 1NrcrtCj Denumirea criteriului UM Natura criteriuluiC1 Durata de viaţatilde a conductei reabilitate ani maximizantC2 Durata de execuţie ani minimizantC3 Perturbarea traficului sau a exploataţiei agricole minimizantC4 Perturbarea altor reţele minimizantC5 Afectarea mediului minimizant
C6 Preţul reabilitatilderii ron minimizantC7 Lungimea traseului m maximizantC8 Garanţia ani maximizantC9 Accesibilitatea ( satisfacerea necesitatildeţilor
locuitorilor a mediului de afaceri)lockm maximizant
Notatilde Natura criteriului poate fi schimbatatilde la cerinţele beneficiarului particularitatildeţile lucratilderiide reabilitare prevederile legislaţiei icircn vigoare factori sociali etc
Fiecatilderui criteriu de evaluare Cj i se stabileşte un coeficient de importanţatilde Kj pe oscaratilde de ierarhizare de la 1 la 3
- 1 ndash importanţatilde redusatilde- 2 ndash importanţatilde medie- 3 ndash importanţatilde maximatilde
Pentru stabilirea ponderii de importanţatilde al fiecatilderui criteriu selectat se utilizeazatilde coeficienţinumerici de importanţatilde utilizacircndu-se diferite scatilderi cu valori 1 divide 3 1 divide 5 1 divide 7 1 divide 10 1 divide100 Alegerea scatilderii se face icircn funcţie de precizia cu care se doreşte departajarea criteriilor deevaluare In tabelul 2 se prezintatilde cacircteva scale de evaluare ( clasificare)
Scale de clasificare cu diferite nivele Tabelul 2
Calificativ acordat Grad de satisfacere3 nivele 1 minim
2 parţial3 total
5 nivele 0 nesatisfatildecatildetor25 satisfatildecatildetor
4
5 mediocru75 bine10 foarte bine
7 nivele -3 influenţatilde negativatilde foarte mare-2 influenţatilde negativatilde mare-1 influenţatilde negativatilde0 nici o influenţatilde1 influenţatilde pozitivatilde2 influenţatilde pozitivatilde mare3 influenţatilde pozitivatilde foarte mare
10 nivele ndash transformareacalificativelor icircn note
Foarte bine Bine Mediocru Satisfatildecatildetor Nesatisfatildecatildetor
Criterii cu pondere ge 3 10 75 5 25 0Criterii cu pondere 2 8 65 5 35 2Criterii cu pondere 1 7 6 5 4 3
Eficienţa economicatilde a noilor tehnologii NO DIG apare numai peste o anumitatilde valoare alungimii de conductatilde reabilitatatilde
13 Metoda de evaluare globalatilde a performanţelorAceastatilde metodatilde este icircn prezent cea mai utilizatatilde de diverse firme instituţii pentru luareadeciziilor icircn domeniul reabilitatilderii sistemelor de conducte ( face parte din metoda icircnsumatilderiiponderilor) Paşii care trebuie urmaţi sunt
- stabilirea variantelor care urmeazatilde a fi analizate schema punct 12- stabilirea criteriilor de evaluare ndash tabelul 1- şi a coeficienţilor numerici de importanţatildetabelul 2- icircntocmirea matricei cu calificative şi transformarea calificativelor icircn notecare seicircnscriu icircn matricea notelor-- calcularea indicelui global de performanţatilde pentru fiecare variantatilde icircn parte cu relaţia
IG = jj
n
j
KN 1
(1)
unde Nj este nota atribuitatildeKj ndash coefientul de performanţatilde (numerici de importanţatilde) a criteriului de evaluaren ndash numatilderul de criterii de evaluare (maxim 10)-clasificarea variantelor analizate- varianta cu punctajul cel mai mare ocupatilde prima
poziţie
2 Principalele tehnologii de reabilitare modernizare conducte
21 Tehnologia cured in place pipe (CIPP)Tehnologia constatilde icircn introducerea unui tub linear flexibil (furtun) ales icircn funcţie de
aplicaţie (apatilde potabilatilde canalizare apatilde industrialatilde etc) impregnat cu o ratildeşinatilde termoreglabilatildeicircn conducta gazdatilde ce trebuie reabilitatatilde Tubul linear flexibil este confecţionat din poliesterlacircnatilde material fibros şi prevatildezut pe o faţatilde cu un film din polietilenatilde poliuretan PVC Ratildeşinatermoreglabilatilde este aleasatilde icircn funcţie de utilizare poliester la canalizatilderi sanitare vinilester laaplicaţii industriale unde se cere rezistenţatilde mare la coroziune şi presiune ratildeşinatilde epoxidicatilde laapatilde potabilatilde icircn domeniul industrial unde se cere rezistenţatilde mare la presiune şi temperaturatilde
5
ridicatatilde In figurile 1 şi 2 se prezintatilde schema de principiu a metodei CIPP antrenareafurtunului se face cu apatilde rece
1 2 3 4 5 6 7 8
Fig1 Introducere furtun flexibil icircn conducta veche 1- conductatilde veche (gazdatilde) 2- apatilde rece3- autospecialatilde 4- furtun nou 5- furtun pliat impregnat cu ratildeşinatilde 6 ndashechipament tip rastel7- catildemin de acces 8- hidrant
Intatilderirea furtunului cu apatilde caldatilde este prezentatatilde icircn figura 2Tratarea ratildeşinii cu careeste impregnat furtunul se poate face cu apatilde caldatilde abur cu latildempi cu raze ultravioleteLa tratarea cu apatilde caldatilde sau abur se urmatildereşte cu ajutorul unor senzori permanenttemperatura la fiecare capatildet al furtunului Ratildeşinile artificiale epoxy A2000B se folosescpentru catildeptuşeli impregnate la exteriorul furtunului PVC iar FluvPax TF4 se utilizeazatilde lamateriale neţesute la furtune PUExistatilde douatilde procedee de introducere a furtunului flexibil icircn conducta veche (gazdatilde) primulinverted in place la care furtunul este introdus cu ajutorul aerului comprimat (presiunea aer02divide04 bari) sau a apei al doilea procedeu pulled in place la care furtunul se trage icircnconducta veche cu troliu Procedeul CIPP se poate aplica pentru conducte instabile şi stabiledin punct de vedere static
Procedeul se aplicatilde la conducte cu Dn = 100 divide 1200 mm Lungimea tronsonuluireabilitat L le 600 mIndiferent de procedeu se va urmatilderi viteza cu care se deplaseazatilde furtunul icircn conducta veche(gazdatilde) 4 divide 7 mmin precum şi forţa de tragere a furtunului care nu trebuie sa depatildeşeascatildevaloarea prescrisatilde de producatildetor Se utilizeazatilde curent douatilde tipuri de furtune
- pe baza icircnvelişului extern PVC conducta este icircn linie dreaptatilde coturi la maximum450 Dn = 100 divide 400 mm dimensiunile nu se modificatilde icircn timpul procesului deinstalare
- pe baza icircnvelişului extern PU pentru ţevi drepte cu coturi la 900 extensibile se potutiliza şi la un alt diametru mai mare ca cel nominal de micşoreazatilde cu 4 datoritatildeextensiilor radiale icircn consecinţatilde lungimea de va matilderi cu 4
6
Forţa de tragere a furtunului datoritatilde frecatilderilor dintre conducta gazdatilde şi furtun se poatecalcula cu expresia
Ft = 12 (μmiddotpmiddotx) (2)unde Ft este forţa de tragere icircn N
μ = 01 divide 03 ndashcoeficient de frecare furtun conductatilde vechep ndash greutatea liniaratilde a furtunului icircn Nmx ndash lungimea furtunului icircn m
1 2 3 4 5Figura 2 Intatilderirea ratildeşinii cu apatilde caldatilde 1 catildemin de sosire 2- apatilde caldatilde 3- conductatilde nouatildeicircntatilderitatilde4-conductatilde apatilde caldatilde tur 5- conductatilde apatilde caldatilde retur
Dupatilde icircntatilderirea ratildeşinii conducta poate fi spatildelatatilde şi dezinfectatatilde Conductele de branşament seleagatilde la conducta reabilitatatilde cu ajutorul robotului echipat special cu freze şi camere videoUrmeazatilde inspecţia video pe icircntreg traseul reabilitat Garanţia acordatatilde 25 ani[14]
Tehnologia de execuţie are urmatildetoarele etape- colectarea datelor de spre diametrul nominal al conductei gazde debitul vehiculat
grosimea peretelui materialul din care este confecţionatatilde conducta schimbatilderile de diametrupe anumite tronsoane identificarea tuturor ramificaţiilor active şi inactive
- identificarea gurilor de acces sau executarea acestora- montarea echipamentului de tip rastel- redicţionarea curgerilor din conducta gazdatilde curatildeţirea conductei- instalarea furtunului impregnat cu ratildeşinatilde icircn conducta gazdatilde prin gurile de acces- uscarea materialului cu apatilde caldatilde abur sau latildempi cu raze ultraviolete- verificarea conductei noi- reconectarea conecţiilor laterale prin decuparea de guri de conectare laterale şi
sigilarea conecţiilor laterale abandonate22 Calculul de reabilitare a conductei reabilitate cu tehnologia CIPP
7
Conducta gazdatilde poate fi parţial deterioratatilde Pentru a se realiza stabilitatea staticatilde a noiiconducte reabilitate trebuie dimensionat furtunul icircn funcţie de solicitatilderile externe Calcululconstatilde icircn
- calculul la incovoiere- calculul la flambaj- calculul rezistenţei furtunului la obosealatilde (stres)- calculul la flambaj datorat icircncatildercatilderii rezultate din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde
221 Calculul la icircncovoiereCalculul de icircncovoiere constatilde fie icircn determinarea procentului de icircncovoiere
efectiv (γD) la o anumitatilde grosime a peretelui furtunului t fie a grosimii pereteluifurtunului t admiţacircnd un procent de icircncovoiere maxim de (γD) le 5 Procentul deicircncovoire se calculeazatilde cu relaţia
γD = K(LW + Ws ) 100 [ E 15( DR ndash 1)3 + 0061 Es] (3)
unde γ este icircncovoierea conductei reabilitate-γD le 5 - procentul de icircncovoiere- L = 125 coeficient de decalaj- K = 0083 constantatilde de stratificare- W ndash icircncatildercarea staticatilde icircn N- Ws ndash icircncatildercarea dinamicatilde icircn N- DR = D t ndashraportul conductei reabilitate- D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat) icircn m- t ndash grosimea furtunului icircn m- E ndashmodulul de elasticitate al solului icircn Nm2- Es- modul de reacţie al solului icircn Nm2
Incatildercarea staticatilde W rezultatatilde din greutatea solului se calculeazatilde cu relaţiaW = CmiddotωmiddotBd 144 (4)
Unde C ndashgrad de ovalizareω- densitatea solului icircn kgm3Bd- latildeţimea tranşeei icircn care a fost montatatilde conducta ga zdatilde ( de reabilitat) icircn m
Coeficientul C se determinatilde cu expresia
C =
ku
e d
S
B
Huk
2
1
2
(5)
unde ku este raportul icircntre icircncatildercarea orizontalatilde şi cea verticalatildeHs ndashadacircncimea de pozare a conductei icircn m
Calculul icircncatildercatilderii dinamice care acţioneazatilde asupra furtunului pleacatilde de la realitatea catilde asuprafurtunului pot acţiona icircncatildercatilderi dinamice concentrate WSC şi icircncatildercatilderi dinamice distribuiteWSD
WS= WSC + WSD (6)
WSC = 033middotCSCmiddotPmiddotFSC 12middotD (7)WSD = CSDmiddotpmiddotFSD 144 (8)
unde CSC ndash coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor concentrateP ndash icircncatildercatilderi concentrate icircn NFSC- factor de impact pentru icircncatildercatilderi concentrate
8
CSD- coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor distribuitep ndash suprafaţa pe care sunt aplicate icircncatildercatilderile distribuite m2FSD- factor de impact pentru icircncatildercatilderi distribuite
222Calculul la flambaj
Furtunul este solicitat exterior de icircncatildercatilderi dinamice concentrate şi distribuite plusicircncatildercarea rezultatatilde din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde Grosimea furtunului t se determinatilde curelaţia[9]
t = 0721 D
3
1
2
sSL
t
CEBRE
I
Nq
(9)
unde D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde icircn mN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
qt =N
1 2
1
332
D
IECcedilBR L
(10)
qt ndash presiunea exterioaratilde exercitatatilde asupra conductei icircn Nm2EL ndash modulul de elasticitate redus la icircncovoiere datoritatilde efectului de icircmbatildetracircnire icircn Nm2Rω= 1 ndash 033(HωHS) coeficientul lui Buoyancy pentru apatilde (valoare minimatilde 067)B - coeficient de elasticitate pentru furtunI = 250t - moment de inerţieC- coeficient de ovalizare a conductei respectiv al furtunului calculat cu relaţia
C =
3
2
1001
1001
q
q
(11)
q ndash gradul de ovalizare calculat cu expresia
q = 100 (m
m
D
DD max ) (12)
unde Dm Dmax sunt diametrul mediu respectiv diametrul maxim al conducteiCoeficientul de elasticitate pentru furtun se determinatilde cu expresia
B =sH
e650
41
1
(13)
Incatildercatilderile statice şi dinamice se determinatilde cu relaţiile (6) (7) (8)In cazul icircn care flambajul este datorat numai icircncatildercatilderilor rezultate din acţiunea pacircnzei
de apatilde freaticatilde grosimea furtunului t se calculeazatilde cu expresia
9
t =
1
1(
2 3
1
2
PN
CKE
DR
L
(14)
icircn care P ndash este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunK = 7 ndashfactor de amplificareEL ndash modulul de elasticitate la icircncovoiereν = 03 ndashcoeficientul lui Poisson pentru furtunC- coeficientul de ovalizareDR- raportul conductei reabilitateN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
223 Verificarea rezistenţei furtunului la stresLa o duratatilde de viaţatilde de 50 de ani furtunul este supus unor condiţii de stres (obosealatilde
icircmbatildetracircnire) Fiind confecţionat din mai multe materiale cu caracteristici tehnice diferitefurtunul trebuie verificat şi la stres Se poate utiliza relaţia
15100
q(1+
100
q)( 2)(
t
D- 05 ( 1+ )
100
q)(
t
D=
PN
S(15)
icircn care P este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunt ndash grosimea furtunuluiN = 15 divide 2 factor de siguranţatildeS ndash rezistenţa la icircncovoiere a furtunuluiD ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat)q ndash gradul de ovalizare
Valoarea cea mai mare a grosimii furtunului t ca rezultat al diferitelor calcule efectuatepentru fiecare tip de solicitare icircn parte este grosimea finalatilde a peretelui furtunului
23 Metode de catildeptuşire interioaratildeConductele ce trebuie reabilitate sunt catildeptuşite pe suprafaţa interioaratilde cu un strat
subţire de mortar de ciment special sau polimeri speciali De regulatilde grosimea stratului estemai micatilde de 10 mm In unele cazuri se pot depune mai multe straturi Captuşirea interioaratilde(catildematildeşuirea) trebuie satilde asigure protecţie anticorozivatilde umplerea fisurilor şi a gatildeurilorrigiditatea catildeptuşelii stabilitatea staticatilde a conductei In acelaşi timp se icircmbunatildetatildeţescproprietatildeţile hidraulice ale conductei suprafaţa rezultatatilde icircn urma depunerii are rugozitatea maimicatilde ca rugozitatea suprafeţei interioare a vechii conducte Inainte de a se aplica metoda decatildeptuşire interioaratilde conducta se curatildetatilde foarte bine asiguracircndu-se un suport bun pentrucatildeptuşeala aplicatatilde In figura 3 se prezintatilde procedeul de catildeptuşire prin centrifugarePentru protejarea anticorozivatilde a conductelor metalice se aplicatilde catildeptuşeli cu ratildeşini poliexidicatilde
poliuree şi poliuretanToate aceste materiale au şi o bunatilde rezistenţatilde la abraziune Rugozitatea
suprafeţei interioare a conductei este foarte micatilde
Procedeul se aplicatilde la conducte cu diametrul nominal Dn= 80 divide 3400 mm şi lungimi aletronsoanelor de conducte L le 400 m
10
1 2 3 4 5 6Fig3 Utilaj pentru catildeptuşire prin centrifugare 1-conductatilde veche curatildeţatatilde 2 - furtun pentrualimentare cu mortar 3- robot 4- cap de pulverizare prin centrifugare 5- sistem de gletuire6-strat de mortar depus
Debitul de apatilde transportat prin conductatilde Q icircnainte de reabilitare calculat cu relaţiaQ = Av (16)
unde - Q este debitul apei vehiculate prin conductatilde icircn m3s- v ndashviteza apei icircn secţiunea de calcul icircn ms- A ndasharia secţiunii transversale a conductei icircn m2
trebuie satilde fie cel puţin egal cu debitul de apatilde transportat prin conducta reabilitatatildeMicşoracircndu-se diametrul interior al conductei viteza apei creşte cresc şi pierderile de sarcinatildedatoritatilde creşterii vitezei apei Din acest motiv icircn cadrul procesului de catildematildeşuire (torcretare)se procedeazatilde la gletuirea stratului de mortar de ciment pentru ca rugozitatea stratului realizatsa fie mai micatilde ca cea dinaintea reabilitatilderii Produsul de cimentare este alcatildetuit din cimentcu proprietatildeţi speciale + nisip cu granulaţie micatilde + aditivi Mortarul preparat icircn malaxoarespeciale dupatilde reţete este transportat cu pompe prin furtun la robot
Reproiectarea constatilde icircn calculul pierderilor de sarcinatilde unitare distribuite icircnainteşi dupatilde reabilitarea conductei precum şi a stabilitatildeţii statice sub influenţa diferitelorsarcini exterioarePierderile de sarcinatilde unitare distribuite icircn funcţie de debitul de apatilde transportat se determinatilde curelaţia
hr = Md Q2 (17)unde hr sunt pierderile de sarcinatilde unitar distribuite icircn mbar m
Md ndash modulul de rezistenţa hidraulicatilde icircn s2 m5Modulul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde Md se calculeazatilde cu relaţia
Md = 00826middot(λd5) (18)unde λ este coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde [-]
d- diametrul interior al conductei icircn mIntre coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde λ şi coeficientul lui Chezy ndashC- existatilde
legatildeturaλ = 8middotg C2 (19)
unde C -este coeficientul lui Chezy icircn m05sg-acceleraţia gravitaţionalatilde icircn ms2
Coeficientul lui Chezy se determinatilde cu expresia
C = kmiddotRh16 (20)
unde k-coeficientul de rugozitate al materialului [-]
11
Raza hidraulicatilde a conductei cu secţiunea circularatilde se determinatilde cu expresia
Rh = d4 (21)unde d ndash diametrul interior al conductei icircn m
In cazul icircn care se urmatildereşte protecţia anticorozivatilde umplerea fisurilor rigiditatea catildeptuşelii
(aplicaţie semi-structuralatilde) materialul folosit la obţinerea stratului depus de o anumitatilde
grosime t trebuie satilde asigure rezistenţa la forfecare pentru a menţine continuitatea
longitudinalatilde a stratului icircn prezenţa mişcatilderilor de teren rezistenţatilde la icircncovoiere rezistenţatilde
pentru preluarea sarcinilor dinamice Trebuie satildepate puţuri de lansare (de plecare de sosire
intermediare) care reprezintatilde circa 6 din suprafaţa totalatilde a şanţului necesar pentru
realizarea cu tranşeu deschis a conductei
223 Tehnologia sliplineTehnologia constatilde icircn introducerea unui tub nou icircn tubul vechi curatildeţat De regulatilde se
instaleazatilde conducte noi din GRP din PEID icircn conducte vechi Metoda se aplicatilde la reabilitareaconductelor de apatilde potabilatilde canalizare menajeratilde şi industrialatilde gaze naturale Toate sarcinilesunt preluate de noua conductatilde Secţiunea transversalatilde a noii conducte este mai micatilde casecţiunea transversalatilde a vechii conducte dar diferenţa va fi compensatatilde de valoareacoeficientul de rugozitate foarte mic al suprafeţei interioare a noii conducte Spaţiul dintrevechea conductatilde şi noua conductatilde este umplut cu un material special de cimentare In figura4A se prezintatilde schema tehnologicatilde de montare a noii conducte din PEID icircmbinatatilde prin suduratildecap la cap icircn exteriorul conductei vechiIn figura 4B se prezintatilde schema tehnologicatilde pentrumontare conducte GRP
A B1 2 3 4 5 1 2 3
12
Fig4 A-Tehnologie slipline montare conductatilde PEID 1- conductatilde veche2 ndashcap de tragere3-material de umplere4- cacircrlig6- conductatilde nouatilde PEID B-montare conductatilde GRP 1- conductatildeveche 2-material de cimentare 3- conductatilde nouatilde
224 Tehnologia subline
In conducta veche inspectatatilde video şi ulterior curatildeţatatilde foarte bine se introduce oconductatilde de polietilenatilde PE 80 sau PE 100 avatildend SDR (raportul dintre Dn t ) icircntre 26 şi 80Conducta nouatilde se supune unui proces de deformare a secţiunii transversale pe toatatilde lungimeaconductei sub forma de U ( icircn domeniul de elasticitate al materialului) dupatilde care se leagatilde cubenzi de sprijin figura 5 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde de troliu cu un cablu forţa detragere fiind monitorizatatilde permanent Dupatilde introducerea noii conducte icircn vechea conductatilde seintroduce apatilde sub presiune icircn conductatilde benzile de sprijin se vor rupe şi conducta nouatilde vareveni la forma iniţialatilde datoritatilde memoriei termice Procedeul se aplicatilde pentru Dn = 75mmdivide 1600mm şi lungimea L = 600m
1 2 3 4
Figura 5 Tehnologia subline 1- conductatilde veche 2- conductatilde nouatilde 3 ndash bandatilde de sprijin4 ndash conductatilde nouatilde revenitatilde la forma circularatilde
225 Tehnologia compact pipe
Conducta nouatilde din PEXa ( polietilenatilde reticulatatilde cu memoria formei) este introdusatilde icircnconducta de reabilitat deformatatilde sub forma literei C Aceastatilde conductatilde este trasatilde icircn conductaveche cu ajutorul unui troliu puţurile de acces sunt fie catildeminele de vanatilde existente fie puţuri
13
noi In figura 6 se prezintatilde poziţia conductei noi icircn timpul procesului de reabilitare şi dupatildereabilitare Readucerea conductei noi la forma iniţialatilde se face prin icircncatildelzire cu abur
Diametrul conductelor de reabilitat Dn = 100 divide 500 mm lungimea maximatilde 700mConducta nouatilde se muleazatilde pe interiorul conductei vechi şi preia sarcinile acesteia
226 Tehnologia swagelining
Tehnologia swagelining utilizeazatilde ca şi conductatilde nouatilde polietilena standard catildereia i sereduce diametrul cu 5divide 15 - deformatatilde icircn domeniul elastic cu ajutorul unui echipamentcomplex de reducere a diametrului figura 7 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde cu troliu icircnconducta veche ce trebuie reabilitatatilde Dupatilde aşzarea pe poziţia finalatilde a conductei forţa detragere este redusatilde iar conducta nouatilde revine la diametrul iniţial datoritatilde fenomenului derevenire elasticatilde Conducta nouatilde se muleazatilde perfect pe suprafaţa interioaratilde a conductei dereabilitat suprafaţatilde ce trebuie satilde fie curatatilde In figura 8 se prezintatilde instalaţia pentru procedeulswagelining Diametrul conductelor ce pot fi reabilitate Dn= 65 divide 1000mm la o lungimede 1000 m
Forţa de tracţiune a troliului poate fi determinatatilde cu relaţia ( 2 )
1 2 3Fig6 Tehnologia compact pipe 1-conductatilde de reabilitat 2- conductatildenouatilde deformatatilde icircn C 3- conductatilde nouatilde readusatilde la forma iniţialatilde
14
1 2 3 4 5
Figura 7Reducere dimensiuni conductatilde 1-conductatilde veche2 ndash conductatilde nouatilde gacirctuitatilde3- filieratilde 4- conductatilde nouatilde5- cap de tragere
1 2 3 4 5 6 7 8 9Figura 8 Instalaţie pentru tehnologia swagelining 1-conductatilde nouatilde PE 2- rolatilde de ghidare 3-reductor 4- puţ de plecare 5- conductatilde veche 6- cap de tragere 7- cablu 8-puţ sosire 9-troliu
267 Tehnologia rolldown
Tehnologia se aplicatilde la sistemele de distribuţie apatilde cu diametre mari amplasate icircn zone cutrafic pietonal şi auto ridicat Se utilizeazatilde conducte din PE icircmbinate prin suduratilde cap la cap peşantier cu ajutorul unui dispozitiv special cu role perechi Acest dispozitiv reduce diametrulcu maxim 10 icircn domeniul elastic al materialului viteza de reducere fiind de 1divide 3mminutReaducerea la forma şi dimensiunea iniţialatilde se face prin icircncatildelzirea conductei cu aburProcedeul este unul structural se pot reabilita conducte instabil din punct de vederestatic In figura 9 se prezintatilde tehnologia rolldown Dimensiunile conductelor de reabilitatDn=150 divide1000 mm lungimea 600 divide800 m
15
1 2 3 4
Figura 9 Tehnologia rolldown 1-conductatilde de reabilitat2-role3- conductatilde nouatilde4- conductatilde nouatilde fixatatilde icircn conducta veche
Bibliografie1 Roman M şa- Analiza multicriterialatilde Manual 2012 Academia de studii economiceBucureşti2 Massimio Flori ndashGhid pentru analiza cost-beneficu a proiectelor de investiţii Fonduleuopean pentru dezvoltare regionalatilde fondul de coeziune şi ISPA Universitatea de studii dinMilano 19973xxx - Ghid naţional pentru analiza cost-beneficiu a proiectelor finanţate din instrumentelestructurale Ministerul Economiei şi finanţelor4 StoenescuAl şa- Culegere de probleme de mecanicatilde teoreticatilde Editura Didacticatilde şipedagogicatilde Bucureşti 19655 Tudor I şa ndash Protecţia anticorozivatilde şi reabilitatea conductelor şi rezervoarelor EdituraUPG Ploieşti 2007 ISBN ndash 978-973-719-154-06 UTCB-ICECOM Bucureşti ndash Ghid pentru reabilitatea conductelor pentru transportul apei(brutecurate uzate uzate epurate etc) Bucureşti 20137Alessandrescu A- Inginerie mecanicatilde a sistemelor de conducte Ghid de proiectare + CDEditura AGIR Bucureşti 2013 ISBN 978-973-720-489-98 Paraschiv D- Tehnologii de recondiţionare şi procesatilderi ale suprafeţelor metalice EdituraJunimea Iaşi 2005 ISBN 973-37-0539-x9Najafi M ndash Trenchless technologies Piping- Installation and Inspection SUA ASCE PressISBN -978-0-07-164088-62010
16
10 Trujillo ARGhaderi S- Analysis of the long ndashterm Effect of mentenance Strategies InPipelines Technology 2006 Conference Bochum200611 httpmasinisiutilajero12 wwwtpcomro13 wwwrehaucom14SREN 129502 Calculul de rezistenţatilde mecanicatilde al reţele lor icircngropate sub diverse condiţiide icircncatildercare15 wwwceindustrialcomro16 httpinstalatiiucoznetindexconducte0-1517 wwwmnsrocamasuire framehtml18 wwwreabilitare-conductero19wwwcrumanro20 wwwHobasro21wwwgrup4cjro
- Note de curs 1pdf
- Note de curs 2_3pdf
- Note de curs 4_5pdf
- Note de curs 6pdf
- Note de curs 7_8_9pdf
1
Curs 2-3 Diagnosticarea conductelor din sistemele de canalizare
1 Introducere
Prin diagnosticare se urmatildereşte stabilirea statilderii tehnice la un moment dat a conductelor ce
intratilde icircn componenţa sistemelor de canalizare efectuatatilde cu scopul de a stabili ordinea de
curatildetare repararereabilitare a diverselor tronsoane ale sistemului Diagnosticarea se poate
face icircnainte de introducerea icircn reparaţie accidentalatilde sau planificatatilde a conductei icircn timpul
operaţiei de reparare şi la terminarea reparaţiei
In funcţie de diametrul nominal al conductei avem
- diagnosticare vizualatilde realizatatilde de regulatilde cu oglindatilde pentru ghidarea luminii
solare icircn conducta ce trebuie inspectatatilde cu diametre nominale maxime de 300 mm persoana
aflatatilde icircn catildeminul de vizitare trebuie satilde poarte echipament de protecţie
- diagnosticare imagisticatilde realizatatilde cu camere video amplasate pe roboţi şi
transmiterea imaginilor la postul de control pentru vizualizare icircnregistrare analizatilde figura
1AB
A B
Figura 1Diagnosticare imagisticatilde cu camera video A- manevrare manualatilde B- cu roboţi
Instalaţia se compune din monitor video dispozitiv de icircnregistrare video calculator sursatilde de
energie electricatilde robot pe role sau pe şenile Ghidarea robotului se face din autovehiculul tip
utilitar fig2D
2
A
B
C
D
Fig 2 Tipuri de roboţi şi autovehicul tip utilitar ABC- roboţi pe roţi şenile D- autovehicul
tip utilitar dotat pentru inspecţii
Localizarea zonei defecte se realizeazatilde icircn raport cu un reper fix- catildemin de vizitare-
matildesuracircndu-se lungimea cablului desfatildeşurat icircntre camera video şi catildeminul de vizitare
In acelaşi timp se poate determina panta pentru conducta de canalizare datoritatilde existenţei
unor traductori de icircnclinare pe robot Sistemul actual de diagnosticare este un sistem modular
deoarece se pot alcatildetui diferite configuraţii icircn funcţie de cerinţele clienţilor In prezent roboţii
de inspecţie video icircnglobeaza calitatea digitalatilde video laserul sonarul detecţie gaze
poziţionare GPS Rezultatul final al unei inspecţii video se transmite beneficiarului sub formatilde
3
de raport de inspecţie cu text şi fotografii dupatilde ROMANIAN STANDARD bazatilde de date
suport video Se precizeazatilde indicatorul numatilder de defecte km conductatilde exemplu-
conductatilde PVC 17 defecte km conductatilde beton 29 defecte km Roboţii pot fi configuraţi
pentru urmatildetoarele diametre ale conductelor
- diametre mici 30 - 250 mm
- diametre medii 250 ndash 600 mm
- diametre mari 600 - 3000 mm
Raportul final conţinedata şi ora inspecţiei denumirea locaţiei starea generalatilde a conductei
lungimea tronsoanelor inspectate poziţionarea şi localizarea defectelor icircnclinaţia şi panta
conductelor icircmbinatilderi defecte alte defecte Pentru diametre de 150 ndash 2000 mm se utilizeazatilde
roboţi CCTV cu tracţiune 4 x 4 prevatildezut cu senzori de icircnclinare lumini auxiliare leduri
cameratilde video presurizatatilde roţatie cap video la 360o icircnclinometru la 125 - 0 ndash 125
traductor de temperaturatilde 0 ndash 1000 C traductor laser Soft inspecţie Win Can 8
2 Factorii care conduc la scatildederea etanşeitatildeţii conductelor de canalizare
Etanşeitatea conductelor de canalizare reprezintatilde elementul cheie de bunatilde funcţionare un timp
icircndelungat O etanşare necorespunzatildetoare la conducta de canalizare permite infiltrarea apei
din mediul ambiant şi exfiltrarea icircn exterior a apei uzate Factorii care duc la scatildederea
etanşeitatildeţii conductelor sunt prezentaţi icircn continuare
- Factori fizici care provoacatilde deteriorarea conductei prin uzare şi eroziune
Particulele desprinde din peretele conductei la care se adaugatilde alte particule
solide vehiculate cu apa uzatatilde impreunatilde cu gratildesimile din apatilde provoacatilde
depuneri care micşoreazatilde diametrul interior al conductei Conductele pot fi
rupte sau fisurate datoritatilde greutatildeţii unor vehicule grele care traverseazatilde
conducta alunecatilderi de teren cutremure
- Factori chimici care distrug peretele conductei prin coroziune icircn urma unor
reacţii chimice Dioxidul de carbon este factorul principal care provoacatilde
procesul de corodare la conductele de oţel Conductele de beton se degradeazatilde
datoritatilde agresiunii satilderurilor de clor sulf NaCl2 CaCl2
- Factorii biologici ca bacterii ciuperci copaci care penetreazatilde icircn timp cu
ratildedatildecinile peretele conductei de canalizare
- Factori antropici ca deversarea de catildetre anumite persoane icircn sistemul de
canalizare de substanţe chimice gunoi menajer ulei mineral şi vegetal
motorinatilde unsoare consistentatilde care provoacatilde degradarea peretelui conductei
3 Clasificarea sistemelor de diagnosticare
4
In tabelul 1 se prezintatilde cele mai utilizate sisteme de diagnosticare a statilderii conductelor
Tabelul 1
Dupatilde felul imaginilor captate avem imagini alb-negru sau color Dupatilde modul de deplasare a
camerei video avem camere video deplasate manual camere video deplasate cu roboţi pe roţi
camere video deplasate cu roboţi pe şenile Fig3
5
Fig 3 Inspecţie cu robot pe roţi
1
2 3 4 5
Fig 4 Inspecţia cu robot pe şenile 1-autoutilitaratilde 2- conductatilde 3 ndashcatildemin 4 ndashrobot 5-
depunere
4 Tipuri de defecţiuni depistate icircn conductele de canalizare
Principalele defecţiuni ce apar la conductele de canalizare sunt prezentate icircn
continuare Aceste defecţiuni sunt diferite ca numatilder icircn funcţie de materialul conductei
41 Depozite de sedimente şi depuneri grele natildemol depuneri calcaroase gratildesimi rezultate
icircn urma spatildelatilderii stradale icircn care existatilde circa 30-35 nisip şi pietriş precum şi a
impuritatildeţilor şi substanţelor aflate icircn apa uzatatilde
42 Fisuri spatilderturi şi surpatilderi ale peretelui conductei Cele mai multe sunt la conductele
din beton urmate de conductele din PVC GRP si azbociment Fisurile pot fi pe creasta
conductei icircn partea laterala pe toate direcţiile Se icircntacirclnesc conducte sparte şi rupte icircn zona
de mufare Figura 5
6
A B
C
D
Fig 5Defecte A- fisuratilde B- gauratilde C- fisuri D- scurgeri latildengatilde racord
43 Deformatilderi de secţiune respectiv ovalizatilderi- apar icircn special la conductele din PVC cu DN
250 ndash 400 mm mai puţin la cele de beton
44 Imbinatilderi realizate incorect apar mai des la conducte din PVC mai puţine la conductele
din beton exemplu - 6 cazuri la conducte PVC cu DN 250- 600 mm 1 caz la conducte din
beton DN 300 ndash 500 mm
45 Deplasatilderi ale conductei generate de tasarea solului tasare datoratatilde insuficienţei
compactatilderii iniţiale nerespectarea condiţiilor de pozare privind patul de pozare Fenomenul
apare la conductele din beton mai puţin la cele din PVC cu DN 200 ndash 1000 mm
46 Racorduri laterale incorect executate cu ocazia racordatilderii de noi utilizatori şi la
realizarea de catildemine de racort cu aria mai mare de 012 m2
7
47 Patildetrunderi ale ratildedatildecinilor de copaci icircn conducte se face lent icircn timp şi se ajunge
dupatilde ani de zile la spargerea tubului din beton Evitarea se realizeazatilde prin patildestrarea distanţei
normate a traseului conductei faţatilde de copaci
48 Apatilde stagnantatilde pe conducte apare din douatilde motive primul cacircnd s-a executat lucrarea
iniţialatilde cu contrapantatilde la execuţie şi montaj iar a l doilea apariţia de praguri de aluviuni Apar
multe la conducte PVC exemplu 10 evenimente la conducta de PVC cu DN 250-600 mm 1
eveniment la conducta din beton cu DN 300-600 mm Procentul de ocupare a secţiunii
transversale cu apatilde stagnantatilde este de 5-10 icircn unele cazuri se ajunge la 50
49 Alte defecţiuni Se icircntacirclnesc tot felul de gunoaie şi PET-uri icircn conducte şi catildemine
catildemine fatilderatilde scatilderi capace sudate lemne la gura tubului radier catildemin incorect executat
5 Spatildelarea şi curatildeţarea conductelor
Cu ocazia inspecţiei conductelor ar trebui satilde se spele şi cureţe conductele icircnainte de a
introduce robotul icircn conductatilde pentru a nu influenţa deplasarea acestuia Spatildelarea se face cu
scopul de a elimina eventuale obstacole (depuneri icircntatilderite ratildedatildecini pietre noroi etc) care ar
icircmpiedica robotul satilde se deplaseze prin conductatilde Inainte de inspecţia video se utilizeazatilde
capete speciale de de curatildeţare acţinate hidraulic cu presiuni ale apei de 60 ndash 80 bari jeturile
de apatilde sunt dirijate icircn spate şi spalatilde conducta La presiuni mai mari de 80 bari se activeazatilde şi
circuitul duzei din faţatilde Curatildeţarea conductelor se poate realiza cu urmatildetoarele procedee
- curatildeţare prin introducerea unui amestec de aer ndash apatilde sub presiune cu viteza de 25
ms se eliminatilde oxizii de Fe mangan precum şi noroi nisip sedimente
- sistem Compri Tube Clean care utilizeazatilde un proiectil din poliuretan propulsat icircn
conducte cu diametrul mai mic de 150 mm de un jet de aer comprimat cu viteza de
15 ms
- metoda CAPSULA POLY- PING de curatildeţirea conductelor cu DN = 10- 2000 mm
cu ajutorul unei capsule cu diametrul mai mare cu 5 decacirct diametrul interior al
conductei capsula se deplaseazatilde prin conductatilde datoritatilde presiunii de 05 ndash 6 bari
- periaj mecanic şi sablare cu apatilde
- spatildelare cu jet de apatilde- de icircnaltatilde presiunecu debit de 300 lminut presiune ˂ 240
bari - spatildelare la presiune foarte icircnaltatilde debit apatilde 90 lminut presiune apatilde˂ 1200
bari - spatildelare cu solvent pentru icircndepatildertarea depunerilor de piatratilde
- tehnologia HI-JET care asiguratilde curatildeţarea conductelor şi uscarea
8
- metode combinate maşini de curatildeţat cu jet de apatilde freze lanţuri capete rotative
tatildeietoare
- dispozitiv mecanic amfibiu tip Molch format din douatilde capete unul prevatildezut cu
ghiare de oţel unul cu patilderţi flexibile din cauciuc pentru finisare
In fig 6 se prezintatilde cacircteva tipuri de (duze) capete de spatildelare icircn fig7 curatildeţarea mecanicatilde iar
icircn fig8 curatildeţarea cu capsule flexibile In funcţie de diametrul nominal al conductei şi de tipul
de depuneri se alege capul de curatildeţare Acesta nu trebuie satilde provoace degradarea conductei
supuse operaţiei de curatildeţare
AB
C
Fig6Tipuri de capete de spatildelare-curatildeţareAB ndashcapete curatildeţare standard cu jetunghiular DN 40-150 mm C-D- tatildeietor deratildedatildecini pentru DN=100-250 mm
D
9
1 2 3 4 5 6
Fig7 Curatildeţare mecanicatilde1-conductatilde cu depuneri 2- dispozitiv mecanic de curatildeţare 3 ndashcablu
4 ndashgroapatilde de poziţie 5 ndashconductatilde curatatilde 6-mototroliu de diferite puteri
Fig8 Curatildeţarea cu capsule flexibile
Pentru desfundarea ţevilor de canalizare cu diametre cuprinse icircntre 13 ndash 250 mm se folosesc
foreze pentru desfundat ţevi de canalizare echipate cu o gamatilde de accesorii - -
- capete drepte ovale conice pentru curatildeţiri uşoare
- capete cu lanţ pentru curatildeţare conducte din oţel fontatilde
10
- capete romboidale pentru curatildeţare depuneri de piatratilde
- cuţite tocatildetoare pentru conducte cu diametre mari
- freze cu 4 şi 6 lame pentru stratildepungerea conductelor foarte obturate
- cacircrlige recuperatoare pentru extragere material textil hacircrtie etc
Arcul curatildeţitor pe care sunt montate accesoriile ajunge la o lungime de maxim 60 m
In anexa 1 se prezintatilde un dispozitiv de curatildeţare mecanic cu ghiare iar icircn anexa 2 conductele
curatildeţate
1 2 3
Anexa 1 ndash Dispozitiv de curatildetare cu ghiare(3 racircnduri concentrice de ghiare) 1-ghiare 2corp
3cacircrlig [10]
11
Aenxa 2 Conducte curatildeţate pregatildetite pentru reabilitare [10]
Bibliografie
1Badea G ndashInstalaţii sanitare Editura Risoprint Cluj-Napoca 2008
2Aştilean I- Contribuţii teoretice şi experimetale la reabilitarea şi modernizarea sistemelelor
de alimentare cu apatilde a localitatildeţilor urbane Tezatilde de doctorat UTC-N 2010
3Chira TV- Diagnosticarea statilderii tehnice a sistemelor de canalizare Tezatilde de doctorat
UTC-N 2012
4 httpinspecţievideorotemplate-ahtml
5 wwwtechnicmad-sonro
6 httptegadoropagesDUZE-CURATARE-CANALhtml
7wwwRohter-grpro
8wwwleaderroroforeze-pentru-desfundat-tevi-de-scurgerehtml
9 wwwcasteconceptro
10wwwludwiggpfeiffercom-Reabilitarea ţevilor sub presiune şi a reţelelor de canalizare
11SREN 135082011 ndash Starea reţelelor de canalizare din exteriorul clatildedirilorPartea 2
Sisteme de codificare a inspecţiei vizuale
12SRISO 24511 ndash Activitatildeţi referitoare la servicii de apatilde potabilatilde şi canalizare Indrumatildetor
pentru managementul serviciilor publice de canalizare
12
1
Note de curs 4-5Diagnosticarea conductelor din sistemele de transport şi de distribuţie aapei
1GeneralitatildeţiElementele constitutive ale conductelor din sistemele de distribuţie a apei sunt supuse
permanent uzurii fizice degradatilderii morale uneori restricţiilor legislative Dacatilde uzurile fizice
pot fi diminuate icircn timp printr-o icircntreţinere adecvatatilde periodicatilde şi o exploatare corectatilde
degradarea moralatilde a conductelor nu poate fi evitatatilde deoarece apar noi şi noi soluţii
constructive icircntr-un timp relativ scurt In ultimul secol au fost utilizate multe tipuri de
materiale la construcţia conductelor fiecare soluţie fiind la data apariţiei o noutate icircn
domeniu Analizacircndu-se comportarea icircn timp a conductelor s-a constatat catilde defectele din
sistemele de distribuţie a apei pot fi icircmpatilderţite icircn şase grupe
- -defecte datorate utilizatilderii la proiectarea execuţia şi repararea conductelor a
unor materiale şi tehnologii necorespunzatildetoare
- -defecte datorate coroziunii
- -depuneri icircn conducte
- -deterioratilderi ale conductelor prin fisurarea şi ruperea materialului din care
este confecţionatatilde conducta
- -defecte ale racordurilor şi icircmbinatilderilor
- -deterioratilderi prin exploatare necorespunzatildetoare
2 Analiza defectelor apatilderute la conductele de distribuţie a apei
In procesul de diagnosticare a conductelor se pleacatilde de la defectul constatat
definacircndu-se un numatilder de cauze care se eliminatilde metodic ajungacircndu-se la cauza primaratilde
Analiza superficialatilde de stabilire a cauzelor care a provocat defectul conduce la repetarea
defecţiunii sau accentuarea unor defecte aflate icircn stare incipientatilde
21Defecte datorate utilizatilderii de materiale şi tehnologii necorespunzatildetoare apar datoritatilde
alegerii materialului conductei a materialelor de etanşare şi protecţie anticorozivatilde
necorespunzatoare
Se manifestatilde icircn timp atacirct la conductele din fontatilde oţel cacirct şi la cele din PVC PE depozitate
necorespunzatildetor
22Defectele datorate coroziunii apar atacirct la suprafaţa interioaratilde a conductei datoritatilde
contactului cu apa cacirct şi la suprafaţa exterioaratilde datoritatilde umiditatildeţii şi agresivitatildeţii solului icircn
care este amplasatatilde conducta Chiar dacatilde conductele sunt protejate iniţial icircmpotriva coroziunii
prin vopsire zincare catildeptuşire cu materiale plastice beton ratildeşini fenomenul de corodare a
conductei apare icircn timp O atenţie deosebitatilde trebuie acordatatilde protejatilderii conductei icircmpotriva
2
coroziunii electrochimice produsatilde de curenţii vagabonzi mai ales icircn apropierea catildeii ferate sau
a catildeilor de rulare a tramvaielor Protecţia se realizeazatilde prin utilizarea sistemului anticoroziv
catodic (prin care conducta este legatatilde la polul negativ) a unei surse de curentrsquo fie cu anozi de
sacrificiu cu un potenţial mai electronegativ decacirct metalul conductei
23 Depuneri icircn conducte
Depunerile din conducte sunt cauzate de materiile icircn suspensie existente icircn apatilde şi de
satilderurile de calciu şi magneziu fig1 In timp aceste depuneri micşoreazatilde diametrul conductei
matilderesc coeficientul de rugozitate de la 003 la conducte de oţel noi la 005-02 la conducte din
oţel cu depuneri mici respectiv la valori mai mari de 2 la depuneri mari ( strat gros) [2]
Datoritatilde acestor factori scade debitul de apa transportat prin conducte sau trebuie matilderitatilde
presiunea pentru a menţine debitul Se matildereşte astfel consumul de energie electricatilde cu
repercursiuni asupra costului unui m3 de apatilde livratatilde la beneficiari Dacatilde presiunea creşte peste
presiunea de 6 bari care este presiunea maximatilde admisibilatilde icircn sistemele de distribuţie a apei se
pot produce avarii prin fisurarea sau spargerea conductei
Fig 1 Depuneri icircn conductatilde
Biofilmele sunt alte tipuri de depuneri cu grosimea de 01 mm la cacircţiva mm care pot satilde
aparatilde icircn conducte şi care pot cauza corodarea conductelor şi influenţa proprietatildeţile hidraulice
ale conductei [1]
24 Deterioratilderi ale conductelor prin fisurarea şi ruperea materialului din care este
confecţionatatilde conducta
Cauzele care provoacatilde fisurarea şi ruperea conductei sunt
3
- -greşeli de proiectare şi de execuţie
- -modificarea adacircncimii de pozare
-apariţia unor sarcini suplimentare statice şi dinamice care nu au fost luate
icircn calcul la proiectare ca şocuri vibraţii modificatilderi ale traficului urban creşterea
greutatildeţii pe osie a autocamioanelor modificarea permanentatilde a nivelului pacircnzei freatice
cauzatatilde de precipitaţii abundente sau secetatilde prelungitatilde precum şi deterioratilderile prin
icircngheţ icircn anotimpul iarnatilde
25 Defecte ale racordurilor şi icircmbinatilderilor
Aceste tipuri de defecte pot satilde aparatilde la toate tipurile de conducte la care icircmbinatilderile au
fost realizate necorespunzatildetor
26 Deterioratilderi prin exploatare necorespunzatildetoare
Deschiderea sau icircnchiderea bruscatilde a unor vane poate provoca lovitura de berbec care
deterioreazatilde conducta datoritatilde apariţiei suprapresiunilor
3 Identificarea fisurilor şi rupturilor la conductele de distribuţie a apei
Pierderile maxime admise de apatilde icircntr-un sistem de distribuţie a apei sunt de 20 [3]
Pierderi de apatilde prin deschideri Tabelul 1
Diametru
deschidere
presiune
Litriminut Litrioratilde m3zi m3lunatilde m3an
2 mm 6 bari 500 30000 720 21600 259200
4 mm 6 bari 1840 110400 2650 79488 953856
6 mm 6 bari 4000 240000 5760 172800 2073600
8 mm 6 bari 7020 421200 10200 303264 3639168
2mm 3 bari 320 19200 461 13824 165888
4 mm 3 bari 1200 72000 1728 51840 622080
In tabelul 1 se prezintatilde pierderile de apatilde la presiunea de 6 bari respectiv 3 bari [5] Din acest
motiv fisurile şi rupturile conductelor trebuie detectate permanent deoarece prin acestea se
4
pierde apa Metoda modernatilde de detectare a fisurilor este localizarea prin compararea
zgomotelor cu corelatori LNC ( Leak Noise Correlator) fig2
Fig 2 Principiul de funcţionare a corelatorului LNC
Corelatorii LCC utilizeazatilde doi senzori care detecteazatilde zgomotul (vibraţii sonore) produs de
apa care curge prin fisuratilde Distanţa pacircnatilde la cei doi senzori fiind diferitatilde şi intensitatea sonoratilde
receptatatilde de cei doi senzori este diferitatilde Distanţa de la fisuratilde pacircnatilde la transmiţatildetorul cel mai
apropiat se determinatilde cu relatia
L = ( D ndash tv ) 2 (1)
Unde D- lungimea conductei icircntre cele cele douatilde transmiţatildetoare icircn m
L- distanţa de la fisuratilde pacircnatilde la tranmiţatildetorul cel mai apropiat icircn m
v- viteza de propagare a sunetului prin conductatilde icircn mms
5
Fig 3 Detectarea pierderilor de apatilde prin monitorizare acustica cu senzori Wireless
Timpul se determinatilde cu expresia
t = N v (2)
N = D ndash 2L (3)
Altatilde metodatilde pentru detectarea pierderilor de apatildendash sistem de monitorizare Wireless
Leakmaster - fig3 se bazeazatilde tot pe vibraţiile acustice provocate de jetul de apatilde care iese
din conductatilde şi produce icircn corpul conductei vibraţii acustice Nivelele de zgomot detectate de
senzori sunt salvate şi transmise prin radio la unitatea mobilatilde centralatilde De regulatilde se matildesoaratilde
zgomotul icircn timpul perioadei de consum redus de apatilde icircntre orele 2- 4 am Zgomotul poate fi
depistat şi la vane contoare de apatilde hidranţi alte armatildeturi
Urmatilderirea şi calibrarea acusticatilde TestrodGeofon utilizeazatilde douatilde unitatildeţi una de localizare
Testrod alta de calibrare Geofon care lucreazatilde icircn combinaţie cu un generator de puls PWG
Se ascultatilde vanele şi apometrele iar icircn locul unde existatilde scurgere presiunea exercitatatilde produce
un zgomot care poate fi detectat de la suprafaţatilde cu echipamentul amintit fig4
6
1 2 3
Fig4 Determinarea pierderilor de apatilde cu aparatul TestrodGeofon 1 ndashtijatilde robinet 2-
spatilderturatilde 3-hidrant
Detectorul de gaz Gas Check-H2 determinatilde pierderile de hidrogen din conducta umplutatilde cu
gaz la o anumitatilde presiune Durata de matildesurare depinde de dimensiunea fisurii tipul de sol
structura de suprafaţatildefig5
Fig 5 Detector de gaze
4 Diagnosticarea imagisticatilde a statilderii tehnice a conductelor
7
Stabilirea statilderii tehnice a conductelor unui sistem de distribuţie a apei se realizeazatilde icircn prezent
prin diagnosticare imagisticatilde Informaţiile obţinute vor fi utilizate la fundamentarea deciziilor
de reabilitarereparare şi retehnologizare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeaza icircnainte de
icircnceperea unui proces de repararereabilitare cu tehnologii NO DIG adicatilde fatilderatilde satildepatildeturatilde
continuatilde pe icircntreaga perioadatilde de reabilitare şi se terminatilde odatatilde cu finalizarea lucratilderilor de
reabilitare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeazatilde icircn douatilde etape realizarea pe teren a
inspecţiei tehnice a conductelor şi procesarea imaginilor realizate finalizatatilde prin icircntocmirea
raportului de inspecţie Realizarea pe teren a inspecţiei tehnice se face cu ajutorul roboţilor
pentru inspecţie imagisticatilde deplasabili pe roţi sau şenile Inainte de realizarea inspecţiei icircn
conductatilde se realizeazatilde urmatildetoarele operaţii conducta se izoleazatilde de restul instalaţiei se
goleşte de apatilde se curatildeţatilde se demonteazatilde vanele de separaţie şi se introduce robotul icircn
conductatilde Roboţii sunt echipaţi cu camere video laser pentru determinarea ovalitatildeţii
conductei sonar pentru determinarea grosimii stratului de coroziune a fisurilor şi a
icircmbinatilderilor defecte camere telescopice mobile pentru inspecţia tehnicatilde a racordurilor surse
de luminatilde suplimentaratilde radiolocatoare pentru determinarea traseului conductei fig6
Rapoartele de inspecţie cuprind date referitoare la tipul conductei inspectate adacircncimea de
pozare a conductei numatilderul de defecte poziţia şi starea racordurilor tipul defectelor
localizarea acestora schiţa tronsonului inspectat cu localizarea defectelor
Fig 6 Robot dotat şi cu laser pentru stabilirea gradului de ovalizare conducte
Fig7 Diagnosticare conductatilde de apatilde ndashdepuneri
Bibliografie
8
1 Bolboacatilde AM- Contribuţii teoretice şi experimentale la reabilitarea şi modernizarea
conductelor din sistemele de distribuţie a apei icircn localitatildeţi Tezatilde de doctorat UTC-N Cluj-
Napoca 2012
2 wwwtermoutclujrotermoluc
3 SR 13431-2006
4 STAS 73471-74
5wwwdetcondro
6wwwdetectaquaro
7httpcasteconceptro
1
Note de curs 6 Diagnosticarea conductelor din sistemele de transport şidistribuţie a gazelor combustibile
1 IntroducereGazele combustibile- gaze naturale şi gaze petroliere lichefiate- sunt utilizate pentru
- nevoi menajere la maşini de gatildetit şi preparare apatilde caldatilde- instalaţii de ardere pentru obţinerea energiei termice necesare icircncatildelzirii- icircn procese tehnologice
Reţelele pentru transportul şi distribuţia gazelor naturale combustibile se impart icircn- retele exterioare de distribuţie- reţele interioare de utilizare
Presiunile icircn reţeaua de gaze naturale combustibile sunt diferite pe tronsoanele instalaţiei- -icircnaltatilde presiune ˃ 6 bari- -medie presiune 2 ndash 6 bari- -presiune redusatilde 02 ndash 2 bari
-presiune intermediaratilde 005 ndash 02 bari-presiune joasatilde lt 005 bari
Valorile presiunilor au fost stabilite dupatilde urmatildetoarele criterii-presiunea de utilizare a arzatildetoarelor şi altor aparate care lucreazatilde cu gaze-siguranţa icircn exploatare a sistemului de alimentare cu gaze-caracteristicile funcţionale ale regulatoarelor de presiune debitmetre aparate de
reglaj şi automatizareSistemul de conducte de icircnaltatilde presiune pentru gazele din import sau cele din producţieproprie are presiunea de lucru pgt40 bari Sistemul regional de transport are presiunea de 6 ndash40 bari iar sistemul local de transport are presiunea mai micatilde de 6 bari Conductele suntmetalice confecţionate din oţel icircmbinate prin suduratilde electricatilde urmatatilde de verificareacordonului de suduratilde prin metode nedistructiveReteaua exterioaratilde de distribuţie este confecţionatatilde din tevi de oţel imbinate prin suduratilde cufitinguri (cot teu cruce etc) sau din polietilena de icircnaltatilde densitate icircmbinatatilde prin suduratilde
2 Defecţiuni ale conductelor
Prin defect al conductelor din sistemul de transport şi distribuţie al gazelor combustibile seicircnţelege orice eveniment icircn sistem care provoacatilde pierderi de gaze de la simple emanaţii lamodificatilderi ale regimului de presiune care necesitatilde pentru rezolvare reparare materiale forţatildede muncatilde utilaje consum de timpDefecţiunile apar icircn interiorul conductelor metalice lasuprafaţa peretelui sau la exteriorul conductelor Avacircnd icircn vedere gradul de periculozitate alsistemului de conducte defecţiunile posibile se impart icircn trei clase de defecte
- defecte generate de factori dependenţi de timp defecte produse de coroziuneaexterioaratilde ( electrochimicatilde chimicatilde coroziunea solului coroziunea microbiologicatildecoroziunea datoratatilde solicitatilderilor mecanice coroziunea prin eroziune coroziunea piting)defecte provocate de coroziunea interioaratilde defecte produse de coroziunea fisurantatilde subtensiune
- defecte generate de factori stabili defecte de fabricaţie ale icircmbinatilderilor sudate defecte de construcţie ( fisuri şi ruperi ale cordoanelor de suduratilde bucle sau curbe ale ţevilorsudate) defecte ale elementelor filetate ale conductelor defecte ale elementelor de tip specialale conductelor ( defecte ale icircmbinatilderilor cu flanşe defecte de funcţionare incorectatilde arobineţilorvane catildederi ale sistemului de etanşare sau corpurilor echipamentelor )
2
- defecte generate de factori independenţi de timp defecte produse de intervenţiede terţatilde parte (voite sau nevoite) care produc defecte imediate sau icircntacircrziate deterioratilderi prinacţiuni ilicite defecte produse de operarea incorectatilde defecte produse prin solicitatilderi climaticesau de teren ( defecte datorate temperaturilor scatildezute tratildeznete ploi inundaţii alunecatilderi deteren cutremure)
Coroziunea are ponderea cea mai mare raportat la numatilderul de defecţiuni care seregatildesesc icircn lunile cu temperaturi scatildezute şi umiditate mare Se depisteazatilde la distanţe mici decordonul de suduratilde şi se datoreazatilde sudurii necorespunzatildetoare izolaţiei exterioarenecorespunzatildetoare şi solului Fenomenul de coroziune duce la micşorarea grosimii pereteluiconductei şi icircn final la perforarea lui figura 1
Fig1 Coroziune exterioaratilde pe conductatilde de gaz [3]
Dacatilde coroziunea şi fisurile nu sunt depistate şi nu sunt reparate icircn stadiul primar de degradareaceste vor creşte pacircnatilde la degradarea finalatilde catastrofalatilde catildend se pierde gazul din conductatilde şi sepot produce evenimente grave In prezent existatilde implementat icircn sistemul naţional ndashTransgaz-sistemul preventiv si corectiv de mentenanţatilde care introduce un sistem lucratilderi dementenanţatilde planificate anual ndashrevizii tehnice RT- durabilitate economicatilde de mentenanţatildenivel acceptabil al riscului de producere al defectelor accidentale şi cheltuieli minimeplanificate din timp Pentru protecţia catodicatilde a conductelor (sistem activ) se utilizeazatilde douatildesisteme - sistemul cu anozi galvanici ataşaţi conductei
- sistemul cu staţie de injecţie de curent electric icircn conductatildeProtecţia anticorozivatilde exterioaratilde ndashsistem pasiv- ( uşoaratilde normalatilde icircntatilderitatilde foarte icircntatilderitatilde) serealizeazatilde icircn exterior cu mai multe straturi
- stat aderent cu grund vopsea pe bazatilde de bitum şi benzinatilde- strat izolare cu amestec pe bazatilde de bitum
3
- strat armare cu benzi din pacircslatilde sau fibratilde de sticlatilde- icircnveliş exterior din benzi bitum - cauciuc materiale plastice fibre de sticlatilde
Protecţia anticorozivatilde icircn interiorul conductei se realizeazatilde prin grunduire cu bitum
3 Diagnosticarea conductelor din sistemul de transportDiagnosticarea conductelor ce trebuie reabilitatereparate este un proces complex
realizat icircn prezent cu metode moderne Reabilitatea conductei este icircn cele mai multe cazuri osoluţie mai economicatilde decatildet o investiţie nouatilde Deciziile trebuie luate dupatilde o analizatildeeconomicatilde dupatilde durata efectivatilde de exploatare şi istoricul defectelor de pe conductatildeDiagnosticarea conductelor pentru a se stabili starea tehnicatilde vine icircn sprijunul luatilderii uneidecizii corecte Determinarea statilderii tehnice se poate realiza cu urmatildetoarele metode
- investigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei conductei metalice icircngropate aplicabilatildela conducte metalice icircngropate protejate catodic dar care prezintatilde defecte deizolare icircn vederea controlului ultrasonic al integritatildeţii materialului tubular
- investigare din interior cu ajutorul sistemelor inteligente de diagnosticare ndash PIG(cu metode magnetice şi ultrasonice) a conductei icircn funcţiune pentru defecteinterioare şi exterioare ale conductei
- tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziuneInvestigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei se face cu trei procedee- metoda Pearson (gradient de curent alternativ)-metoda potenţialelor la intervale mici CIPS-metoda gradientului de curent continuu DCUGInvestigarea din interior cu sisteme inteligente PIG detecteazatilde coroziuni interioare
coroziuni exterioare defecte ale cordoanelor de suduratilde fisuri ale materialului conducteiTehnologia aplicatatilde cuprinde urmatildetoarele operaţii
- pozarea pe traseul conductei a indicatoarelor de trecere PIG a sistemului de urmatilderirea deplasatilderii PIG-ului
- operaţii pregatildetitoare pentru inspecţie identificarea obstacolelor realizarea unuiprogram de curatildeţire adecvat inspectarea gatilderilor de lansare-primire a instalaţiei godevilare
- curatildeţirea conductelor cu PIG de curatildeţire (godevil) magnetic cu perii racloaremagnetic cu perii pe circumferinţatilde cu discuri de raclare cu discuri de ratildezuire PIG dinpolietilenatilde
- probatilde de trecere cu PIG fals echipat cu discuri de calibrare- inspecţia inteligentatilde propriu zisatilde cu PIG inteligent dotat cu senzori de relevare a
defectelor interne şi externe + detectare presiune temperaturatilde unghi de redare vitezatilde derulare
PIG-ul inteligent trebuie satilde icircnregistreze datele suficiente culese pe canale separate satildedispunatilde de capacitate mare de stocare a datelor satilde aibe un numatilder mare de senzoriminiaturizaţi pentru a acoperii 100 din circumferinţa conductei PIG-ul este transportat princonducta de gaz icircn acelaşi timp cu debitul de gaze necesare consumatorului cu o anumitatildevitezatilde PIG-ul se lanseazatilde din gara de lansare - primire PIG anexa 1 In figurile 2 şi 3 seprezitatilde douatilde tipuri de PIG-uri figura 4 prezintatilde principiul de matildesurare ultrasonicatilde In fig5 67 se prezitatilde tipuri de PIG-uri Gara de lansare primire PIG-uri asiguratilde lansarea PIG-urilor icircnconducte cu DN 200 ndash 1100 mm la presiuni nominale de 25 ndash 100 bari şi temperaturi de -300
-+ 500 Tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziune este o metodatilde nedistructivatilde de
diagnosticare a defectelor conductelor ce nu pot fi diagnosticate cu PIG-uri inteligenteMetoda constatilde icircn efectuarea matildesuratildetorilor deasupra terenului pe traseul conductei icircn vedereadeterminatilderii anomaliilor apatilderute icircn grosimea pereţilor cum ar fi coroziunea Tehnologia deoperare cuprinde
4
- aplicarea unui curent electric cu componente armonice cu frecvenţe diferite icircntredouatilde puncte ale conductei la distanţa de 1000 m unul de altul
- se deplaseazatilde placa cu senzori ( 6 senzori icircn linie x 4 coloane) fig8 din metru icircnmetru pe traseul conductei matildesuracircndu-se cacircmpul magnetic icircn lungul conductei- procesarea datelor obţinute icircn laborator icircn vederea determinatilderii deviaţiei cacircmpului
magnetic dependent de frecvenţatilde icircn direcţie verticalatilde şi orizontalatilde- prezenţa unei deviaţii indicatilde regiunea care prezintatilde defect de regulatilde cauzat de
coroziune-
Fig2 Componenţa PIG cu senzori ultrasonici
Fig3 PIG cu senzori magnetici
Metoda NO PIG se poate utiliza la diametre ale conductelor de 3 ndash 10 ţoli la o grosime aperetelui de maxim 10 mm si o adacircncime a conductei de 2 metri Lungimea de inspecţie aconductei este de 1000 m Productivitatea zilnicatilde este de 750 m Alte caracteristici tehnice
- specificaţie defect ˃ 96- lungimea minimatilde 50 mm- latildeţimea minimatilde 50 mm
5
- detectare defect ˃ 20 pierdere metal rezoluţie adacircncime ˂ 20 mm- adacircncime coroziune minim 50 din grosimea peretelui
Fig6 PIG introdus icircn conductatilde 1- conductatilde 2 ndashPIG
1 2 3 4 5
1
Fig4 Principul de matildesurare ultrasonic 1-peretele Fig 5 PIG de curatildeţire 1- periiţevii2- impuls incident 3- defect interior 4- impulsreflectat 5- defect exterior
1 2
-
6
Fig7 Tipuri de PIG
1 2 3
Fig8Instalaţie de diagnosticare NO PIG 1- placa cu senzori 2 ndash cablu 3- calculator
4 Diagnosticarea conductelor din sistemul de distribuţieConductele de transport şi distribuţie sunt izolate exterior ( protecţie pasivatilde) cu ţesatildeturatilde devatatilde de sticlatilde şi bitum protejate catodic ( protecţie activatilde) Ingropate dacatilde este cazul la minim08 m adacircncime sau montate suprateran Diagnosticarea statilderii tehnice a conductelor se facecu urmatildetoarele procedee
- examinarea vizualatilde cu ochiul liber folosind lupa dacatilde este cazul-examinare imagisticatilde icircn interiorul conductei cu camere video- examinare cu ultrasunete cu impuls reflectat- examinare cu ajutorul curenţilor turbionari- examinare cu radiatii penetrante ( Xγ )- examinare prin termografie
Conductele pot avea defectele coroziune eroziune obosealatilde Forma acestor defecte poate fi
ovalatilde neregulatatilde spiralatatilde Din punct de vedere al originii şi localizare avem defecte de
suprafaţatilde icircn apropierea suprafeţei şi defecte interne Defectele pot fi individuale sau grupate
Alegerea procedeului de diagnosticare se face dupatilde tipul defectului accesibilitatea conductei
nivel de sensibilitate dorit echipament de examinare disponibil costul procedeului Chiar
dacatilde conductele sunt corodate şi pierderea de material din peretele conductei este mai mic de
7
80 din grosimea peretelui dar nu au scurgeri de gaze ele nu se scot din funcţiune dar se
poate micşora presiunea din conductatilde Urmeazatilde a se repara ca defect local efectuicircndu-se
reparaţia localatilde a conductei pe o anumitatilde lungime
Verificarea tehnicatilde a conductelor şi branşamentelor se executatilde la intervale de 6luni-
12 luni icircn funcţie de numatilderul de defecte constatate kman precedent şi alţi parametri tabelul
1 Tabelul 1
Termene maximale pentru efectuarea verificatilderilor tehniceTipul conductei Conducte din oţel Conducte din PE
subterane supraterane
Numatilder de
defecte
constatatekman
precedent x
x lt 0025 0025ltxlt025 025ltxlt1 xgt1 indiferent de
vechimea
conductei
cu
vechime
ltde 2 ani
cu
vechime
gtde 2 ani
Interval de timp
1
verificare
an
1 verificare la
6 luni
1
verificare
la 3 luni
1
verifi
care
lunatilde
1
verificarean
1
verificare
la 6 luni
1
verificare
an
Verificarea etanşeitatildeţii icircmbinatilderii conductelor şi armatildeturilor se face la presiunea de lucru a
gazului din instalaţie cu spumatilde de apatilde şi satildepun sau aparate de detectare scurgeri de gaz metan
In figura 9 se prezintatilde un aparat pentru inspecţie video tractat manual iar icircnfig10 aparat pentru detectarea scurgerilor de gaze naturale utilizat la verificarea etanşeitatildeţii
1
2
Fig10 Aparat pentru detectare scurgeri degaze naturale 1 senzor 2- aparat
Fig9 Aparat pentru inspecţie video
8
Bibliografie
1TatildenatildesescuFT ndash Electrotehnologii Protecţia mediului procesarea de materiale şicontrol nedistructiv Editura AGIR Bucureşti 2011 ISBN 978-973-720-353-32ZecheruGh şa- Strategii de mentenanţatilde pentru conductele de transport al gazelornaturale Universitatea de petrol şi gaze Ploieşti 20113Laţa I Bicircrsan F ndashUtilizarea materialelor compozite la repararea defectelor de tip lipsatildede material produse prin coroziunea exterioaratilde a conductelor metalice In Monitorul depetrol şi gaze 5 (111) mai 2011p64wwwnopigro5wwwflowtitecom ndash Manual de intervenţie Flowtite Technology AS Norvegia6wwwtransgazro7wwwarmagazro8wwwagirro9wwwpipelineengineeringro10wwwscrigroupcom11wwwartecnoro12wwwavantro13PT CR 12-200315SREN 13480-32003A2 200716SREN 14291 ndash Soluţii spumante pentru detectarea scurgerilor de gaze17 EN 12954-2
9
Anexa 1-Garatilde de lansare - primire PIG (godevil) [10]
1
Note de curs 7-8-9 Metode şi tehnologii de reabilitare şi modernizare a conductelor dedistribuţie apatilde canalizare gaz
1 Alegerea tehnologiei de reabilitare a conductelor utilizacircnd analizamulticriterialatilde
11 GeneralitatildeţiReabilitarea conductelor reprezintatilde o etapatilde importantatilde icircn prelungirea duratei de
exploatare a conductei degradate pe o perioadatilde de 30 divide 50 ani Costul reabilitatilderii este estimatla 50 divide 75 din valoarea unei noi investiţii De exemplu icircnlocuirea conductelor de gazenaturale sau a unor tronsoane din acestea se face icircn funcţie de starea tehnicatilde numatilder de defecte km agresivitatea solului şi valorile curenţilor de dispersie modernizarea carosabilului şiinfrastructurii sistemelor de utilitatildeţi necesitatea redimensionatilderii schimbarea regi mului depresiune influenţa asupra mediului ambiant dezvoltarea economicatilde a unor regiuni etcLuarea deciziei de reabilitare este etapa cea mai importantatilde icircn realizarea proiectului dereabilitare Fiind un proiect de dezvoltare tehnologicatilde fundamentarea deciziei se face cuajutorul analizei muticriteriale -AMC Aceasta se bazeazatilde pe analiza cantitativatilde ndash prinpunctare ierarhizare determinarea ponderii - a unei game largi de catagorii şi criteriicalitative de impact Alatildeturi de costurile şi beneficiile economice stabilite prin metodacost-beneficiu - MCB - pot fi elaboraţi diferiţi indicatori sociali şi de mediu Utilizareaacestei metode permite structurarea şi combinarea diferitelor evaluatilderi ce trebuie luate icircnconsiderare icircn luarea deciziilor cacircnd pot fi mai multe alternative
AMC este utilizatatilde pentru selectarea celei mai bune alternative din cele disponibilepentru realizarea investiţiei icircn reabilitarea conductelor Pentru proiecte mici se utilizeazatildeAMC iar pentru proiecte majore AMC + MCB AMC poate fi aplicatatilde şi icircn cazurile icircncare proiectul are obiective simple acestea fiind calitative şi mai puţin cuantificabile
Etapele utilizatilderii AMC sunt- stabilirea contextului decizional- definirea opţiunilor- definirea criteriilor- crearea matricei de performanţatilde- standardizarea punctajelor- ponderea criteriilor pentru cuantificarea relativatilde a fiecatilderui criteriu icircn procesul
decizional- ierarhizarea opţiunilor- ierarhizarea rezultatelor- analiza de senzitivitateStrategia de reabilitare a unui tronson de conductatilde cuprinde urmatildetoarele etape- analiza situaţiei actuale ţinacircnd cont şi de istoricul conductei- stabilirea obiectivelor- managementul datelor- evaluarea defectelor şi a altor elemente ale tronsonului de reabilitat- estimarea şi verificarea costurilor- propuneri şi analizarea strategiei de reabilitare
- planificarea operaţiilor de reabilitareIn final se icircntocmeşte proiectul de reabilitare al conductei Justificarea adoptatilderii proiectului dereabilitare se axeazatilde pe
- reducerea costurilor de operare- reducerea costurilor de reparaţii a conductelor- reducerea pierderilor de fluid vehiculat prin conducte
2
- creşterea gradului de icircncredere a consumatorului icircn calitatea serviciului asigurat defurnizor ( calitatea fluidului presiunea de funcţionare reducerea numatilderului de opririaccidentale)
- protecţia mediului şi conservarea resurselor naturale
12 Metode de evaluareIn cadrul evaluatilderii factorilor care sunt luaţi icircn considerare la luarea deciziei de reabilitare aconductelor fie prin metoda clasicatilde tranşeu deschis fie prin metoda modernatilde NO DIG (fatilderatilde decopertare) se aplicatilde urmatildetoarele metode
- analiza directatilde a performanţelor alternativelor- icircnsumarea ponderilor sau modele liniare cumulative- procesul ierarhiei analitice ( PIA)- metoda ELECTRE l
Indiferent de metoda adoptatatilde icircn prima fazatilde a analizei trebuie stabilite metodele şi procedeelede reabilitare a conductelor Tehnologiile pot fi clasificate astfel pentru catildeptuşireacanalelorconductelor introducerea unei conducte noi icircn conducta veche conducta nouatildepreia sarcinile conductei vechi consolidarea conductei vechi realizarea de lucratilderi noi Inschema urmatildetoare se prezintatilde principalele metode şi tehnologii de reabilitareReparaţie capitalatilde reabilitare conducte-NO DIG (fatilderatilde decopertare)
- place pipe (CIPP) -pentru conducte instabile şi stabile din punct de vedere static - palled in place - inverted in place
- slipline- pentru conducte instabile şi stabile static- catildeptuşire interioaratilde (torcretare)
- cu mortar de ciment - cu polimeri
- close fit pipe - sublime -swagelining - rolldown -compact pipe
Inlocuire conducte vechi ndashNO DIG-cu icircndepatildertarea conductei vechi din sol
- conductatilde pilot ndashpilot l- pilot ll
- impactor- pipe ejection- pipe extraction- CLG
- cu distrugerea conductei vechi- pipe bursting (cu aer comprimat cu forţatilde de tragere cu acţionarehidraulicatilde pipe implosion)- pipe splitting ( pentru oţel fontatilde ductilatilde )
Reparaţie capitalatilde reabilitare - tranşeu deschisReparaţie localatilde - short liner pentru Dn = 100 divide 600 mm
- echipament robotizat pentru netezirea presarea mufelor şi cratildepatildeturilor din ţevi Dn
ge 150 mm + reabilitarea branşamentelor realizate cu coliere presate pe conductaprincipalatilde şi etanşare cu ratildeşini Dn ge 150 mm
- tehnica injectatilderii pentru sigilarea mufelor şi cratildepatildeturilor
3
- procedee de reparare prin sudare la conducte metalice ( icircncatildercare cu suduratilde peticesudate manşoare tip B
- procedee de reparare a conductelor metalice fatilderatilde sudare( cu manşon tip Aicircnvelişuri cu ratildeşinatilde)
- utilizarea icircnvelişurilor de consolidare metalice umplute cu materiale polimerice saucompozite
- repararea conductelor metalice cu icircnvelişuri din materiale polimerice saucompozite
-Criteriile al catilderui numatilder nu trebuie satilde fie mai mare de 10 pentru selecţia tehnologiilor dereabilitare sunt prezentate icircn tabelul 1Analizicircnd caracteristicile tehnice şi tehnologice ale tronsonului de conductatilde din schemaprezentatatilde mai sus se extrag variantele de reabilitare care se noteazatilde cu V1 V2ViDin tabelul 1 se aleg criteriile de evaluare
Criterii pentru selecţia tehnologiilor de reabilitare Tabelul 1NrcrtCj Denumirea criteriului UM Natura criteriuluiC1 Durata de viaţatilde a conductei reabilitate ani maximizantC2 Durata de execuţie ani minimizantC3 Perturbarea traficului sau a exploataţiei agricole minimizantC4 Perturbarea altor reţele minimizantC5 Afectarea mediului minimizant
C6 Preţul reabilitatilderii ron minimizantC7 Lungimea traseului m maximizantC8 Garanţia ani maximizantC9 Accesibilitatea ( satisfacerea necesitatildeţilor
locuitorilor a mediului de afaceri)lockm maximizant
Notatilde Natura criteriului poate fi schimbatatilde la cerinţele beneficiarului particularitatildeţile lucratilderiide reabilitare prevederile legislaţiei icircn vigoare factori sociali etc
Fiecatilderui criteriu de evaluare Cj i se stabileşte un coeficient de importanţatilde Kj pe oscaratilde de ierarhizare de la 1 la 3
- 1 ndash importanţatilde redusatilde- 2 ndash importanţatilde medie- 3 ndash importanţatilde maximatilde
Pentru stabilirea ponderii de importanţatilde al fiecatilderui criteriu selectat se utilizeazatilde coeficienţinumerici de importanţatilde utilizacircndu-se diferite scatilderi cu valori 1 divide 3 1 divide 5 1 divide 7 1 divide 10 1 divide100 Alegerea scatilderii se face icircn funcţie de precizia cu care se doreşte departajarea criteriilor deevaluare In tabelul 2 se prezintatilde cacircteva scale de evaluare ( clasificare)
Scale de clasificare cu diferite nivele Tabelul 2
Calificativ acordat Grad de satisfacere3 nivele 1 minim
2 parţial3 total
5 nivele 0 nesatisfatildecatildetor25 satisfatildecatildetor
4
5 mediocru75 bine10 foarte bine
7 nivele -3 influenţatilde negativatilde foarte mare-2 influenţatilde negativatilde mare-1 influenţatilde negativatilde0 nici o influenţatilde1 influenţatilde pozitivatilde2 influenţatilde pozitivatilde mare3 influenţatilde pozitivatilde foarte mare
10 nivele ndash transformareacalificativelor icircn note
Foarte bine Bine Mediocru Satisfatildecatildetor Nesatisfatildecatildetor
Criterii cu pondere ge 3 10 75 5 25 0Criterii cu pondere 2 8 65 5 35 2Criterii cu pondere 1 7 6 5 4 3
Eficienţa economicatilde a noilor tehnologii NO DIG apare numai peste o anumitatilde valoare alungimii de conductatilde reabilitatatilde
13 Metoda de evaluare globalatilde a performanţelorAceastatilde metodatilde este icircn prezent cea mai utilizatatilde de diverse firme instituţii pentru luareadeciziilor icircn domeniul reabilitatilderii sistemelor de conducte ( face parte din metoda icircnsumatilderiiponderilor) Paşii care trebuie urmaţi sunt
- stabilirea variantelor care urmeazatilde a fi analizate schema punct 12- stabilirea criteriilor de evaluare ndash tabelul 1- şi a coeficienţilor numerici de importanţatildetabelul 2- icircntocmirea matricei cu calificative şi transformarea calificativelor icircn notecare seicircnscriu icircn matricea notelor-- calcularea indicelui global de performanţatilde pentru fiecare variantatilde icircn parte cu relaţia
IG = jj
n
j
KN 1
(1)
unde Nj este nota atribuitatildeKj ndash coefientul de performanţatilde (numerici de importanţatilde) a criteriului de evaluaren ndash numatilderul de criterii de evaluare (maxim 10)-clasificarea variantelor analizate- varianta cu punctajul cel mai mare ocupatilde prima
poziţie
2 Principalele tehnologii de reabilitare modernizare conducte
21 Tehnologia cured in place pipe (CIPP)Tehnologia constatilde icircn introducerea unui tub linear flexibil (furtun) ales icircn funcţie de
aplicaţie (apatilde potabilatilde canalizare apatilde industrialatilde etc) impregnat cu o ratildeşinatilde termoreglabilatildeicircn conducta gazdatilde ce trebuie reabilitatatilde Tubul linear flexibil este confecţionat din poliesterlacircnatilde material fibros şi prevatildezut pe o faţatilde cu un film din polietilenatilde poliuretan PVC Ratildeşinatermoreglabilatilde este aleasatilde icircn funcţie de utilizare poliester la canalizatilderi sanitare vinilester laaplicaţii industriale unde se cere rezistenţatilde mare la coroziune şi presiune ratildeşinatilde epoxidicatilde laapatilde potabilatilde icircn domeniul industrial unde se cere rezistenţatilde mare la presiune şi temperaturatilde
5
ridicatatilde In figurile 1 şi 2 se prezintatilde schema de principiu a metodei CIPP antrenareafurtunului se face cu apatilde rece
1 2 3 4 5 6 7 8
Fig1 Introducere furtun flexibil icircn conducta veche 1- conductatilde veche (gazdatilde) 2- apatilde rece3- autospecialatilde 4- furtun nou 5- furtun pliat impregnat cu ratildeşinatilde 6 ndashechipament tip rastel7- catildemin de acces 8- hidrant
Intatilderirea furtunului cu apatilde caldatilde este prezentatatilde icircn figura 2Tratarea ratildeşinii cu careeste impregnat furtunul se poate face cu apatilde caldatilde abur cu latildempi cu raze ultravioleteLa tratarea cu apatilde caldatilde sau abur se urmatildereşte cu ajutorul unor senzori permanenttemperatura la fiecare capatildet al furtunului Ratildeşinile artificiale epoxy A2000B se folosescpentru catildeptuşeli impregnate la exteriorul furtunului PVC iar FluvPax TF4 se utilizeazatilde lamateriale neţesute la furtune PUExistatilde douatilde procedee de introducere a furtunului flexibil icircn conducta veche (gazdatilde) primulinverted in place la care furtunul este introdus cu ajutorul aerului comprimat (presiunea aer02divide04 bari) sau a apei al doilea procedeu pulled in place la care furtunul se trage icircnconducta veche cu troliu Procedeul CIPP se poate aplica pentru conducte instabile şi stabiledin punct de vedere static
Procedeul se aplicatilde la conducte cu Dn = 100 divide 1200 mm Lungimea tronsonuluireabilitat L le 600 mIndiferent de procedeu se va urmatilderi viteza cu care se deplaseazatilde furtunul icircn conducta veche(gazdatilde) 4 divide 7 mmin precum şi forţa de tragere a furtunului care nu trebuie sa depatildeşeascatildevaloarea prescrisatilde de producatildetor Se utilizeazatilde curent douatilde tipuri de furtune
- pe baza icircnvelişului extern PVC conducta este icircn linie dreaptatilde coturi la maximum450 Dn = 100 divide 400 mm dimensiunile nu se modificatilde icircn timpul procesului deinstalare
- pe baza icircnvelişului extern PU pentru ţevi drepte cu coturi la 900 extensibile se potutiliza şi la un alt diametru mai mare ca cel nominal de micşoreazatilde cu 4 datoritatildeextensiilor radiale icircn consecinţatilde lungimea de va matilderi cu 4
6
Forţa de tragere a furtunului datoritatilde frecatilderilor dintre conducta gazdatilde şi furtun se poatecalcula cu expresia
Ft = 12 (μmiddotpmiddotx) (2)unde Ft este forţa de tragere icircn N
μ = 01 divide 03 ndashcoeficient de frecare furtun conductatilde vechep ndash greutatea liniaratilde a furtunului icircn Nmx ndash lungimea furtunului icircn m
1 2 3 4 5Figura 2 Intatilderirea ratildeşinii cu apatilde caldatilde 1 catildemin de sosire 2- apatilde caldatilde 3- conductatilde nouatildeicircntatilderitatilde4-conductatilde apatilde caldatilde tur 5- conductatilde apatilde caldatilde retur
Dupatilde icircntatilderirea ratildeşinii conducta poate fi spatildelatatilde şi dezinfectatatilde Conductele de branşament seleagatilde la conducta reabilitatatilde cu ajutorul robotului echipat special cu freze şi camere videoUrmeazatilde inspecţia video pe icircntreg traseul reabilitat Garanţia acordatatilde 25 ani[14]
Tehnologia de execuţie are urmatildetoarele etape- colectarea datelor de spre diametrul nominal al conductei gazde debitul vehiculat
grosimea peretelui materialul din care este confecţionatatilde conducta schimbatilderile de diametrupe anumite tronsoane identificarea tuturor ramificaţiilor active şi inactive
- identificarea gurilor de acces sau executarea acestora- montarea echipamentului de tip rastel- redicţionarea curgerilor din conducta gazdatilde curatildeţirea conductei- instalarea furtunului impregnat cu ratildeşinatilde icircn conducta gazdatilde prin gurile de acces- uscarea materialului cu apatilde caldatilde abur sau latildempi cu raze ultraviolete- verificarea conductei noi- reconectarea conecţiilor laterale prin decuparea de guri de conectare laterale şi
sigilarea conecţiilor laterale abandonate22 Calculul de reabilitare a conductei reabilitate cu tehnologia CIPP
7
Conducta gazdatilde poate fi parţial deterioratatilde Pentru a se realiza stabilitatea staticatilde a noiiconducte reabilitate trebuie dimensionat furtunul icircn funcţie de solicitatilderile externe Calcululconstatilde icircn
- calculul la incovoiere- calculul la flambaj- calculul rezistenţei furtunului la obosealatilde (stres)- calculul la flambaj datorat icircncatildercatilderii rezultate din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde
221 Calculul la icircncovoiereCalculul de icircncovoiere constatilde fie icircn determinarea procentului de icircncovoiere
efectiv (γD) la o anumitatilde grosime a peretelui furtunului t fie a grosimii pereteluifurtunului t admiţacircnd un procent de icircncovoiere maxim de (γD) le 5 Procentul deicircncovoire se calculeazatilde cu relaţia
γD = K(LW + Ws ) 100 [ E 15( DR ndash 1)3 + 0061 Es] (3)
unde γ este icircncovoierea conductei reabilitate-γD le 5 - procentul de icircncovoiere- L = 125 coeficient de decalaj- K = 0083 constantatilde de stratificare- W ndash icircncatildercarea staticatilde icircn N- Ws ndash icircncatildercarea dinamicatilde icircn N- DR = D t ndashraportul conductei reabilitate- D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat) icircn m- t ndash grosimea furtunului icircn m- E ndashmodulul de elasticitate al solului icircn Nm2- Es- modul de reacţie al solului icircn Nm2
Incatildercarea staticatilde W rezultatatilde din greutatea solului se calculeazatilde cu relaţiaW = CmiddotωmiddotBd 144 (4)
Unde C ndashgrad de ovalizareω- densitatea solului icircn kgm3Bd- latildeţimea tranşeei icircn care a fost montatatilde conducta ga zdatilde ( de reabilitat) icircn m
Coeficientul C se determinatilde cu expresia
C =
ku
e d
S
B
Huk
2
1
2
(5)
unde ku este raportul icircntre icircncatildercarea orizontalatilde şi cea verticalatildeHs ndashadacircncimea de pozare a conductei icircn m
Calculul icircncatildercatilderii dinamice care acţioneazatilde asupra furtunului pleacatilde de la realitatea catilde asuprafurtunului pot acţiona icircncatildercatilderi dinamice concentrate WSC şi icircncatildercatilderi dinamice distribuiteWSD
WS= WSC + WSD (6)
WSC = 033middotCSCmiddotPmiddotFSC 12middotD (7)WSD = CSDmiddotpmiddotFSD 144 (8)
unde CSC ndash coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor concentrateP ndash icircncatildercatilderi concentrate icircn NFSC- factor de impact pentru icircncatildercatilderi concentrate
8
CSD- coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor distribuitep ndash suprafaţa pe care sunt aplicate icircncatildercatilderile distribuite m2FSD- factor de impact pentru icircncatildercatilderi distribuite
222Calculul la flambaj
Furtunul este solicitat exterior de icircncatildercatilderi dinamice concentrate şi distribuite plusicircncatildercarea rezultatatilde din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde Grosimea furtunului t se determinatilde curelaţia[9]
t = 0721 D
3
1
2
sSL
t
CEBRE
I
Nq
(9)
unde D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde icircn mN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
qt =N
1 2
1
332
D
IECcedilBR L
(10)
qt ndash presiunea exterioaratilde exercitatatilde asupra conductei icircn Nm2EL ndash modulul de elasticitate redus la icircncovoiere datoritatilde efectului de icircmbatildetracircnire icircn Nm2Rω= 1 ndash 033(HωHS) coeficientul lui Buoyancy pentru apatilde (valoare minimatilde 067)B - coeficient de elasticitate pentru furtunI = 250t - moment de inerţieC- coeficient de ovalizare a conductei respectiv al furtunului calculat cu relaţia
C =
3
2
1001
1001
q
q
(11)
q ndash gradul de ovalizare calculat cu expresia
q = 100 (m
m
D
DD max ) (12)
unde Dm Dmax sunt diametrul mediu respectiv diametrul maxim al conducteiCoeficientul de elasticitate pentru furtun se determinatilde cu expresia
B =sH
e650
41
1
(13)
Incatildercatilderile statice şi dinamice se determinatilde cu relaţiile (6) (7) (8)In cazul icircn care flambajul este datorat numai icircncatildercatilderilor rezultate din acţiunea pacircnzei
de apatilde freaticatilde grosimea furtunului t se calculeazatilde cu expresia
9
t =
1
1(
2 3
1
2
PN
CKE
DR
L
(14)
icircn care P ndash este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunK = 7 ndashfactor de amplificareEL ndash modulul de elasticitate la icircncovoiereν = 03 ndashcoeficientul lui Poisson pentru furtunC- coeficientul de ovalizareDR- raportul conductei reabilitateN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
223 Verificarea rezistenţei furtunului la stresLa o duratatilde de viaţatilde de 50 de ani furtunul este supus unor condiţii de stres (obosealatilde
icircmbatildetracircnire) Fiind confecţionat din mai multe materiale cu caracteristici tehnice diferitefurtunul trebuie verificat şi la stres Se poate utiliza relaţia
15100
q(1+
100
q)( 2)(
t
D- 05 ( 1+ )
100
q)(
t
D=
PN
S(15)
icircn care P este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunt ndash grosimea furtunuluiN = 15 divide 2 factor de siguranţatildeS ndash rezistenţa la icircncovoiere a furtunuluiD ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat)q ndash gradul de ovalizare
Valoarea cea mai mare a grosimii furtunului t ca rezultat al diferitelor calcule efectuatepentru fiecare tip de solicitare icircn parte este grosimea finalatilde a peretelui furtunului
23 Metode de catildeptuşire interioaratildeConductele ce trebuie reabilitate sunt catildeptuşite pe suprafaţa interioaratilde cu un strat
subţire de mortar de ciment special sau polimeri speciali De regulatilde grosimea stratului estemai micatilde de 10 mm In unele cazuri se pot depune mai multe straturi Captuşirea interioaratilde(catildematildeşuirea) trebuie satilde asigure protecţie anticorozivatilde umplerea fisurilor şi a gatildeurilorrigiditatea catildeptuşelii stabilitatea staticatilde a conductei In acelaşi timp se icircmbunatildetatildeţescproprietatildeţile hidraulice ale conductei suprafaţa rezultatatilde icircn urma depunerii are rugozitatea maimicatilde ca rugozitatea suprafeţei interioare a vechii conducte Inainte de a se aplica metoda decatildeptuşire interioaratilde conducta se curatildetatilde foarte bine asiguracircndu-se un suport bun pentrucatildeptuşeala aplicatatilde In figura 3 se prezintatilde procedeul de catildeptuşire prin centrifugarePentru protejarea anticorozivatilde a conductelor metalice se aplicatilde catildeptuşeli cu ratildeşini poliexidicatilde
poliuree şi poliuretanToate aceste materiale au şi o bunatilde rezistenţatilde la abraziune Rugozitatea
suprafeţei interioare a conductei este foarte micatilde
Procedeul se aplicatilde la conducte cu diametrul nominal Dn= 80 divide 3400 mm şi lungimi aletronsoanelor de conducte L le 400 m
10
1 2 3 4 5 6Fig3 Utilaj pentru catildeptuşire prin centrifugare 1-conductatilde veche curatildeţatatilde 2 - furtun pentrualimentare cu mortar 3- robot 4- cap de pulverizare prin centrifugare 5- sistem de gletuire6-strat de mortar depus
Debitul de apatilde transportat prin conductatilde Q icircnainte de reabilitare calculat cu relaţiaQ = Av (16)
unde - Q este debitul apei vehiculate prin conductatilde icircn m3s- v ndashviteza apei icircn secţiunea de calcul icircn ms- A ndasharia secţiunii transversale a conductei icircn m2
trebuie satilde fie cel puţin egal cu debitul de apatilde transportat prin conducta reabilitatatildeMicşoracircndu-se diametrul interior al conductei viteza apei creşte cresc şi pierderile de sarcinatildedatoritatilde creşterii vitezei apei Din acest motiv icircn cadrul procesului de catildematildeşuire (torcretare)se procedeazatilde la gletuirea stratului de mortar de ciment pentru ca rugozitatea stratului realizatsa fie mai micatilde ca cea dinaintea reabilitatilderii Produsul de cimentare este alcatildetuit din cimentcu proprietatildeţi speciale + nisip cu granulaţie micatilde + aditivi Mortarul preparat icircn malaxoarespeciale dupatilde reţete este transportat cu pompe prin furtun la robot
Reproiectarea constatilde icircn calculul pierderilor de sarcinatilde unitare distribuite icircnainteşi dupatilde reabilitarea conductei precum şi a stabilitatildeţii statice sub influenţa diferitelorsarcini exterioarePierderile de sarcinatilde unitare distribuite icircn funcţie de debitul de apatilde transportat se determinatilde curelaţia
hr = Md Q2 (17)unde hr sunt pierderile de sarcinatilde unitar distribuite icircn mbar m
Md ndash modulul de rezistenţa hidraulicatilde icircn s2 m5Modulul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde Md se calculeazatilde cu relaţia
Md = 00826middot(λd5) (18)unde λ este coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde [-]
d- diametrul interior al conductei icircn mIntre coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde λ şi coeficientul lui Chezy ndashC- existatilde
legatildeturaλ = 8middotg C2 (19)
unde C -este coeficientul lui Chezy icircn m05sg-acceleraţia gravitaţionalatilde icircn ms2
Coeficientul lui Chezy se determinatilde cu expresia
C = kmiddotRh16 (20)
unde k-coeficientul de rugozitate al materialului [-]
11
Raza hidraulicatilde a conductei cu secţiunea circularatilde se determinatilde cu expresia
Rh = d4 (21)unde d ndash diametrul interior al conductei icircn m
In cazul icircn care se urmatildereşte protecţia anticorozivatilde umplerea fisurilor rigiditatea catildeptuşelii
(aplicaţie semi-structuralatilde) materialul folosit la obţinerea stratului depus de o anumitatilde
grosime t trebuie satilde asigure rezistenţa la forfecare pentru a menţine continuitatea
longitudinalatilde a stratului icircn prezenţa mişcatilderilor de teren rezistenţatilde la icircncovoiere rezistenţatilde
pentru preluarea sarcinilor dinamice Trebuie satildepate puţuri de lansare (de plecare de sosire
intermediare) care reprezintatilde circa 6 din suprafaţa totalatilde a şanţului necesar pentru
realizarea cu tranşeu deschis a conductei
223 Tehnologia sliplineTehnologia constatilde icircn introducerea unui tub nou icircn tubul vechi curatildeţat De regulatilde se
instaleazatilde conducte noi din GRP din PEID icircn conducte vechi Metoda se aplicatilde la reabilitareaconductelor de apatilde potabilatilde canalizare menajeratilde şi industrialatilde gaze naturale Toate sarcinilesunt preluate de noua conductatilde Secţiunea transversalatilde a noii conducte este mai micatilde casecţiunea transversalatilde a vechii conducte dar diferenţa va fi compensatatilde de valoareacoeficientul de rugozitate foarte mic al suprafeţei interioare a noii conducte Spaţiul dintrevechea conductatilde şi noua conductatilde este umplut cu un material special de cimentare In figura4A se prezintatilde schema tehnologicatilde de montare a noii conducte din PEID icircmbinatatilde prin suduratildecap la cap icircn exteriorul conductei vechiIn figura 4B se prezintatilde schema tehnologicatilde pentrumontare conducte GRP
A B1 2 3 4 5 1 2 3
12
Fig4 A-Tehnologie slipline montare conductatilde PEID 1- conductatilde veche2 ndashcap de tragere3-material de umplere4- cacircrlig6- conductatilde nouatilde PEID B-montare conductatilde GRP 1- conductatildeveche 2-material de cimentare 3- conductatilde nouatilde
224 Tehnologia subline
In conducta veche inspectatatilde video şi ulterior curatildeţatatilde foarte bine se introduce oconductatilde de polietilenatilde PE 80 sau PE 100 avatildend SDR (raportul dintre Dn t ) icircntre 26 şi 80Conducta nouatilde se supune unui proces de deformare a secţiunii transversale pe toatatilde lungimeaconductei sub forma de U ( icircn domeniul de elasticitate al materialului) dupatilde care se leagatilde cubenzi de sprijin figura 5 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde de troliu cu un cablu forţa detragere fiind monitorizatatilde permanent Dupatilde introducerea noii conducte icircn vechea conductatilde seintroduce apatilde sub presiune icircn conductatilde benzile de sprijin se vor rupe şi conducta nouatilde vareveni la forma iniţialatilde datoritatilde memoriei termice Procedeul se aplicatilde pentru Dn = 75mmdivide 1600mm şi lungimea L = 600m
1 2 3 4
Figura 5 Tehnologia subline 1- conductatilde veche 2- conductatilde nouatilde 3 ndash bandatilde de sprijin4 ndash conductatilde nouatilde revenitatilde la forma circularatilde
225 Tehnologia compact pipe
Conducta nouatilde din PEXa ( polietilenatilde reticulatatilde cu memoria formei) este introdusatilde icircnconducta de reabilitat deformatatilde sub forma literei C Aceastatilde conductatilde este trasatilde icircn conductaveche cu ajutorul unui troliu puţurile de acces sunt fie catildeminele de vanatilde existente fie puţuri
13
noi In figura 6 se prezintatilde poziţia conductei noi icircn timpul procesului de reabilitare şi dupatildereabilitare Readucerea conductei noi la forma iniţialatilde se face prin icircncatildelzire cu abur
Diametrul conductelor de reabilitat Dn = 100 divide 500 mm lungimea maximatilde 700mConducta nouatilde se muleazatilde pe interiorul conductei vechi şi preia sarcinile acesteia
226 Tehnologia swagelining
Tehnologia swagelining utilizeazatilde ca şi conductatilde nouatilde polietilena standard catildereia i sereduce diametrul cu 5divide 15 - deformatatilde icircn domeniul elastic cu ajutorul unui echipamentcomplex de reducere a diametrului figura 7 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde cu troliu icircnconducta veche ce trebuie reabilitatatilde Dupatilde aşzarea pe poziţia finalatilde a conductei forţa detragere este redusatilde iar conducta nouatilde revine la diametrul iniţial datoritatilde fenomenului derevenire elasticatilde Conducta nouatilde se muleazatilde perfect pe suprafaţa interioaratilde a conductei dereabilitat suprafaţatilde ce trebuie satilde fie curatatilde In figura 8 se prezintatilde instalaţia pentru procedeulswagelining Diametrul conductelor ce pot fi reabilitate Dn= 65 divide 1000mm la o lungimede 1000 m
Forţa de tracţiune a troliului poate fi determinatatilde cu relaţia ( 2 )
1 2 3Fig6 Tehnologia compact pipe 1-conductatilde de reabilitat 2- conductatildenouatilde deformatatilde icircn C 3- conductatilde nouatilde readusatilde la forma iniţialatilde
14
1 2 3 4 5
Figura 7Reducere dimensiuni conductatilde 1-conductatilde veche2 ndash conductatilde nouatilde gacirctuitatilde3- filieratilde 4- conductatilde nouatilde5- cap de tragere
1 2 3 4 5 6 7 8 9Figura 8 Instalaţie pentru tehnologia swagelining 1-conductatilde nouatilde PE 2- rolatilde de ghidare 3-reductor 4- puţ de plecare 5- conductatilde veche 6- cap de tragere 7- cablu 8-puţ sosire 9-troliu
267 Tehnologia rolldown
Tehnologia se aplicatilde la sistemele de distribuţie apatilde cu diametre mari amplasate icircn zone cutrafic pietonal şi auto ridicat Se utilizeazatilde conducte din PE icircmbinate prin suduratilde cap la cap peşantier cu ajutorul unui dispozitiv special cu role perechi Acest dispozitiv reduce diametrulcu maxim 10 icircn domeniul elastic al materialului viteza de reducere fiind de 1divide 3mminutReaducerea la forma şi dimensiunea iniţialatilde se face prin icircncatildelzirea conductei cu aburProcedeul este unul structural se pot reabilita conducte instabil din punct de vederestatic In figura 9 se prezintatilde tehnologia rolldown Dimensiunile conductelor de reabilitatDn=150 divide1000 mm lungimea 600 divide800 m
15
1 2 3 4
Figura 9 Tehnologia rolldown 1-conductatilde de reabilitat2-role3- conductatilde nouatilde4- conductatilde nouatilde fixatatilde icircn conducta veche
Bibliografie1 Roman M şa- Analiza multicriterialatilde Manual 2012 Academia de studii economiceBucureşti2 Massimio Flori ndashGhid pentru analiza cost-beneficu a proiectelor de investiţii Fonduleuopean pentru dezvoltare regionalatilde fondul de coeziune şi ISPA Universitatea de studii dinMilano 19973xxx - Ghid naţional pentru analiza cost-beneficiu a proiectelor finanţate din instrumentelestructurale Ministerul Economiei şi finanţelor4 StoenescuAl şa- Culegere de probleme de mecanicatilde teoreticatilde Editura Didacticatilde şipedagogicatilde Bucureşti 19655 Tudor I şa ndash Protecţia anticorozivatilde şi reabilitatea conductelor şi rezervoarelor EdituraUPG Ploieşti 2007 ISBN ndash 978-973-719-154-06 UTCB-ICECOM Bucureşti ndash Ghid pentru reabilitatea conductelor pentru transportul apei(brutecurate uzate uzate epurate etc) Bucureşti 20137Alessandrescu A- Inginerie mecanicatilde a sistemelor de conducte Ghid de proiectare + CDEditura AGIR Bucureşti 2013 ISBN 978-973-720-489-98 Paraschiv D- Tehnologii de recondiţionare şi procesatilderi ale suprafeţelor metalice EdituraJunimea Iaşi 2005 ISBN 973-37-0539-x9Najafi M ndash Trenchless technologies Piping- Installation and Inspection SUA ASCE PressISBN -978-0-07-164088-62010
16
10 Trujillo ARGhaderi S- Analysis of the long ndashterm Effect of mentenance Strategies InPipelines Technology 2006 Conference Bochum200611 httpmasinisiutilajero12 wwwtpcomro13 wwwrehaucom14SREN 129502 Calculul de rezistenţatilde mecanicatilde al reţele lor icircngropate sub diverse condiţiide icircncatildercare15 wwwceindustrialcomro16 httpinstalatiiucoznetindexconducte0-1517 wwwmnsrocamasuire framehtml18 wwwreabilitare-conductero19wwwcrumanro20 wwwHobasro21wwwgrup4cjro
- Note de curs 1pdf
- Note de curs 2_3pdf
- Note de curs 4_5pdf
- Note de curs 6pdf
- Note de curs 7_8_9pdf
2
A
B
C
D
Fig 2 Tipuri de roboţi şi autovehicul tip utilitar ABC- roboţi pe roţi şenile D- autovehicul
tip utilitar dotat pentru inspecţii
Localizarea zonei defecte se realizeazatilde icircn raport cu un reper fix- catildemin de vizitare-
matildesuracircndu-se lungimea cablului desfatildeşurat icircntre camera video şi catildeminul de vizitare
In acelaşi timp se poate determina panta pentru conducta de canalizare datoritatilde existenţei
unor traductori de icircnclinare pe robot Sistemul actual de diagnosticare este un sistem modular
deoarece se pot alcatildetui diferite configuraţii icircn funcţie de cerinţele clienţilor In prezent roboţii
de inspecţie video icircnglobeaza calitatea digitalatilde video laserul sonarul detecţie gaze
poziţionare GPS Rezultatul final al unei inspecţii video se transmite beneficiarului sub formatilde
3
de raport de inspecţie cu text şi fotografii dupatilde ROMANIAN STANDARD bazatilde de date
suport video Se precizeazatilde indicatorul numatilder de defecte km conductatilde exemplu-
conductatilde PVC 17 defecte km conductatilde beton 29 defecte km Roboţii pot fi configuraţi
pentru urmatildetoarele diametre ale conductelor
- diametre mici 30 - 250 mm
- diametre medii 250 ndash 600 mm
- diametre mari 600 - 3000 mm
Raportul final conţinedata şi ora inspecţiei denumirea locaţiei starea generalatilde a conductei
lungimea tronsoanelor inspectate poziţionarea şi localizarea defectelor icircnclinaţia şi panta
conductelor icircmbinatilderi defecte alte defecte Pentru diametre de 150 ndash 2000 mm se utilizeazatilde
roboţi CCTV cu tracţiune 4 x 4 prevatildezut cu senzori de icircnclinare lumini auxiliare leduri
cameratilde video presurizatatilde roţatie cap video la 360o icircnclinometru la 125 - 0 ndash 125
traductor de temperaturatilde 0 ndash 1000 C traductor laser Soft inspecţie Win Can 8
2 Factorii care conduc la scatildederea etanşeitatildeţii conductelor de canalizare
Etanşeitatea conductelor de canalizare reprezintatilde elementul cheie de bunatilde funcţionare un timp
icircndelungat O etanşare necorespunzatildetoare la conducta de canalizare permite infiltrarea apei
din mediul ambiant şi exfiltrarea icircn exterior a apei uzate Factorii care duc la scatildederea
etanşeitatildeţii conductelor sunt prezentaţi icircn continuare
- Factori fizici care provoacatilde deteriorarea conductei prin uzare şi eroziune
Particulele desprinde din peretele conductei la care se adaugatilde alte particule
solide vehiculate cu apa uzatatilde impreunatilde cu gratildesimile din apatilde provoacatilde
depuneri care micşoreazatilde diametrul interior al conductei Conductele pot fi
rupte sau fisurate datoritatilde greutatildeţii unor vehicule grele care traverseazatilde
conducta alunecatilderi de teren cutremure
- Factori chimici care distrug peretele conductei prin coroziune icircn urma unor
reacţii chimice Dioxidul de carbon este factorul principal care provoacatilde
procesul de corodare la conductele de oţel Conductele de beton se degradeazatilde
datoritatilde agresiunii satilderurilor de clor sulf NaCl2 CaCl2
- Factorii biologici ca bacterii ciuperci copaci care penetreazatilde icircn timp cu
ratildedatildecinile peretele conductei de canalizare
- Factori antropici ca deversarea de catildetre anumite persoane icircn sistemul de
canalizare de substanţe chimice gunoi menajer ulei mineral şi vegetal
motorinatilde unsoare consistentatilde care provoacatilde degradarea peretelui conductei
3 Clasificarea sistemelor de diagnosticare
4
In tabelul 1 se prezintatilde cele mai utilizate sisteme de diagnosticare a statilderii conductelor
Tabelul 1
Dupatilde felul imaginilor captate avem imagini alb-negru sau color Dupatilde modul de deplasare a
camerei video avem camere video deplasate manual camere video deplasate cu roboţi pe roţi
camere video deplasate cu roboţi pe şenile Fig3
5
Fig 3 Inspecţie cu robot pe roţi
1
2 3 4 5
Fig 4 Inspecţia cu robot pe şenile 1-autoutilitaratilde 2- conductatilde 3 ndashcatildemin 4 ndashrobot 5-
depunere
4 Tipuri de defecţiuni depistate icircn conductele de canalizare
Principalele defecţiuni ce apar la conductele de canalizare sunt prezentate icircn
continuare Aceste defecţiuni sunt diferite ca numatilder icircn funcţie de materialul conductei
41 Depozite de sedimente şi depuneri grele natildemol depuneri calcaroase gratildesimi rezultate
icircn urma spatildelatilderii stradale icircn care existatilde circa 30-35 nisip şi pietriş precum şi a
impuritatildeţilor şi substanţelor aflate icircn apa uzatatilde
42 Fisuri spatilderturi şi surpatilderi ale peretelui conductei Cele mai multe sunt la conductele
din beton urmate de conductele din PVC GRP si azbociment Fisurile pot fi pe creasta
conductei icircn partea laterala pe toate direcţiile Se icircntacirclnesc conducte sparte şi rupte icircn zona
de mufare Figura 5
6
A B
C
D
Fig 5Defecte A- fisuratilde B- gauratilde C- fisuri D- scurgeri latildengatilde racord
43 Deformatilderi de secţiune respectiv ovalizatilderi- apar icircn special la conductele din PVC cu DN
250 ndash 400 mm mai puţin la cele de beton
44 Imbinatilderi realizate incorect apar mai des la conducte din PVC mai puţine la conductele
din beton exemplu - 6 cazuri la conducte PVC cu DN 250- 600 mm 1 caz la conducte din
beton DN 300 ndash 500 mm
45 Deplasatilderi ale conductei generate de tasarea solului tasare datoratatilde insuficienţei
compactatilderii iniţiale nerespectarea condiţiilor de pozare privind patul de pozare Fenomenul
apare la conductele din beton mai puţin la cele din PVC cu DN 200 ndash 1000 mm
46 Racorduri laterale incorect executate cu ocazia racordatilderii de noi utilizatori şi la
realizarea de catildemine de racort cu aria mai mare de 012 m2
7
47 Patildetrunderi ale ratildedatildecinilor de copaci icircn conducte se face lent icircn timp şi se ajunge
dupatilde ani de zile la spargerea tubului din beton Evitarea se realizeazatilde prin patildestrarea distanţei
normate a traseului conductei faţatilde de copaci
48 Apatilde stagnantatilde pe conducte apare din douatilde motive primul cacircnd s-a executat lucrarea
iniţialatilde cu contrapantatilde la execuţie şi montaj iar a l doilea apariţia de praguri de aluviuni Apar
multe la conducte PVC exemplu 10 evenimente la conducta de PVC cu DN 250-600 mm 1
eveniment la conducta din beton cu DN 300-600 mm Procentul de ocupare a secţiunii
transversale cu apatilde stagnantatilde este de 5-10 icircn unele cazuri se ajunge la 50
49 Alte defecţiuni Se icircntacirclnesc tot felul de gunoaie şi PET-uri icircn conducte şi catildemine
catildemine fatilderatilde scatilderi capace sudate lemne la gura tubului radier catildemin incorect executat
5 Spatildelarea şi curatildeţarea conductelor
Cu ocazia inspecţiei conductelor ar trebui satilde se spele şi cureţe conductele icircnainte de a
introduce robotul icircn conductatilde pentru a nu influenţa deplasarea acestuia Spatildelarea se face cu
scopul de a elimina eventuale obstacole (depuneri icircntatilderite ratildedatildecini pietre noroi etc) care ar
icircmpiedica robotul satilde se deplaseze prin conductatilde Inainte de inspecţia video se utilizeazatilde
capete speciale de de curatildeţare acţinate hidraulic cu presiuni ale apei de 60 ndash 80 bari jeturile
de apatilde sunt dirijate icircn spate şi spalatilde conducta La presiuni mai mari de 80 bari se activeazatilde şi
circuitul duzei din faţatilde Curatildeţarea conductelor se poate realiza cu urmatildetoarele procedee
- curatildeţare prin introducerea unui amestec de aer ndash apatilde sub presiune cu viteza de 25
ms se eliminatilde oxizii de Fe mangan precum şi noroi nisip sedimente
- sistem Compri Tube Clean care utilizeazatilde un proiectil din poliuretan propulsat icircn
conducte cu diametrul mai mic de 150 mm de un jet de aer comprimat cu viteza de
15 ms
- metoda CAPSULA POLY- PING de curatildeţirea conductelor cu DN = 10- 2000 mm
cu ajutorul unei capsule cu diametrul mai mare cu 5 decacirct diametrul interior al
conductei capsula se deplaseazatilde prin conductatilde datoritatilde presiunii de 05 ndash 6 bari
- periaj mecanic şi sablare cu apatilde
- spatildelare cu jet de apatilde- de icircnaltatilde presiunecu debit de 300 lminut presiune ˂ 240
bari - spatildelare la presiune foarte icircnaltatilde debit apatilde 90 lminut presiune apatilde˂ 1200
bari - spatildelare cu solvent pentru icircndepatildertarea depunerilor de piatratilde
- tehnologia HI-JET care asiguratilde curatildeţarea conductelor şi uscarea
8
- metode combinate maşini de curatildeţat cu jet de apatilde freze lanţuri capete rotative
tatildeietoare
- dispozitiv mecanic amfibiu tip Molch format din douatilde capete unul prevatildezut cu
ghiare de oţel unul cu patilderţi flexibile din cauciuc pentru finisare
In fig 6 se prezintatilde cacircteva tipuri de (duze) capete de spatildelare icircn fig7 curatildeţarea mecanicatilde iar
icircn fig8 curatildeţarea cu capsule flexibile In funcţie de diametrul nominal al conductei şi de tipul
de depuneri se alege capul de curatildeţare Acesta nu trebuie satilde provoace degradarea conductei
supuse operaţiei de curatildeţare
AB
C
Fig6Tipuri de capete de spatildelare-curatildeţareAB ndashcapete curatildeţare standard cu jetunghiular DN 40-150 mm C-D- tatildeietor deratildedatildecini pentru DN=100-250 mm
D
9
1 2 3 4 5 6
Fig7 Curatildeţare mecanicatilde1-conductatilde cu depuneri 2- dispozitiv mecanic de curatildeţare 3 ndashcablu
4 ndashgroapatilde de poziţie 5 ndashconductatilde curatatilde 6-mototroliu de diferite puteri
Fig8 Curatildeţarea cu capsule flexibile
Pentru desfundarea ţevilor de canalizare cu diametre cuprinse icircntre 13 ndash 250 mm se folosesc
foreze pentru desfundat ţevi de canalizare echipate cu o gamatilde de accesorii - -
- capete drepte ovale conice pentru curatildeţiri uşoare
- capete cu lanţ pentru curatildeţare conducte din oţel fontatilde
10
- capete romboidale pentru curatildeţare depuneri de piatratilde
- cuţite tocatildetoare pentru conducte cu diametre mari
- freze cu 4 şi 6 lame pentru stratildepungerea conductelor foarte obturate
- cacircrlige recuperatoare pentru extragere material textil hacircrtie etc
Arcul curatildeţitor pe care sunt montate accesoriile ajunge la o lungime de maxim 60 m
In anexa 1 se prezintatilde un dispozitiv de curatildeţare mecanic cu ghiare iar icircn anexa 2 conductele
curatildeţate
1 2 3
Anexa 1 ndash Dispozitiv de curatildetare cu ghiare(3 racircnduri concentrice de ghiare) 1-ghiare 2corp
3cacircrlig [10]
11
Aenxa 2 Conducte curatildeţate pregatildetite pentru reabilitare [10]
Bibliografie
1Badea G ndashInstalaţii sanitare Editura Risoprint Cluj-Napoca 2008
2Aştilean I- Contribuţii teoretice şi experimetale la reabilitarea şi modernizarea sistemelelor
de alimentare cu apatilde a localitatildeţilor urbane Tezatilde de doctorat UTC-N 2010
3Chira TV- Diagnosticarea statilderii tehnice a sistemelor de canalizare Tezatilde de doctorat
UTC-N 2012
4 httpinspecţievideorotemplate-ahtml
5 wwwtechnicmad-sonro
6 httptegadoropagesDUZE-CURATARE-CANALhtml
7wwwRohter-grpro
8wwwleaderroroforeze-pentru-desfundat-tevi-de-scurgerehtml
9 wwwcasteconceptro
10wwwludwiggpfeiffercom-Reabilitarea ţevilor sub presiune şi a reţelelor de canalizare
11SREN 135082011 ndash Starea reţelelor de canalizare din exteriorul clatildedirilorPartea 2
Sisteme de codificare a inspecţiei vizuale
12SRISO 24511 ndash Activitatildeţi referitoare la servicii de apatilde potabilatilde şi canalizare Indrumatildetor
pentru managementul serviciilor publice de canalizare
12
1
Note de curs 4-5Diagnosticarea conductelor din sistemele de transport şi de distribuţie aapei
1GeneralitatildeţiElementele constitutive ale conductelor din sistemele de distribuţie a apei sunt supuse
permanent uzurii fizice degradatilderii morale uneori restricţiilor legislative Dacatilde uzurile fizice
pot fi diminuate icircn timp printr-o icircntreţinere adecvatatilde periodicatilde şi o exploatare corectatilde
degradarea moralatilde a conductelor nu poate fi evitatatilde deoarece apar noi şi noi soluţii
constructive icircntr-un timp relativ scurt In ultimul secol au fost utilizate multe tipuri de
materiale la construcţia conductelor fiecare soluţie fiind la data apariţiei o noutate icircn
domeniu Analizacircndu-se comportarea icircn timp a conductelor s-a constatat catilde defectele din
sistemele de distribuţie a apei pot fi icircmpatilderţite icircn şase grupe
- -defecte datorate utilizatilderii la proiectarea execuţia şi repararea conductelor a
unor materiale şi tehnologii necorespunzatildetoare
- -defecte datorate coroziunii
- -depuneri icircn conducte
- -deterioratilderi ale conductelor prin fisurarea şi ruperea materialului din care
este confecţionatatilde conducta
- -defecte ale racordurilor şi icircmbinatilderilor
- -deterioratilderi prin exploatare necorespunzatildetoare
2 Analiza defectelor apatilderute la conductele de distribuţie a apei
In procesul de diagnosticare a conductelor se pleacatilde de la defectul constatat
definacircndu-se un numatilder de cauze care se eliminatilde metodic ajungacircndu-se la cauza primaratilde
Analiza superficialatilde de stabilire a cauzelor care a provocat defectul conduce la repetarea
defecţiunii sau accentuarea unor defecte aflate icircn stare incipientatilde
21Defecte datorate utilizatilderii de materiale şi tehnologii necorespunzatildetoare apar datoritatilde
alegerii materialului conductei a materialelor de etanşare şi protecţie anticorozivatilde
necorespunzatoare
Se manifestatilde icircn timp atacirct la conductele din fontatilde oţel cacirct şi la cele din PVC PE depozitate
necorespunzatildetor
22Defectele datorate coroziunii apar atacirct la suprafaţa interioaratilde a conductei datoritatilde
contactului cu apa cacirct şi la suprafaţa exterioaratilde datoritatilde umiditatildeţii şi agresivitatildeţii solului icircn
care este amplasatatilde conducta Chiar dacatilde conductele sunt protejate iniţial icircmpotriva coroziunii
prin vopsire zincare catildeptuşire cu materiale plastice beton ratildeşini fenomenul de corodare a
conductei apare icircn timp O atenţie deosebitatilde trebuie acordatatilde protejatilderii conductei icircmpotriva
2
coroziunii electrochimice produsatilde de curenţii vagabonzi mai ales icircn apropierea catildeii ferate sau
a catildeilor de rulare a tramvaielor Protecţia se realizeazatilde prin utilizarea sistemului anticoroziv
catodic (prin care conducta este legatatilde la polul negativ) a unei surse de curentrsquo fie cu anozi de
sacrificiu cu un potenţial mai electronegativ decacirct metalul conductei
23 Depuneri icircn conducte
Depunerile din conducte sunt cauzate de materiile icircn suspensie existente icircn apatilde şi de
satilderurile de calciu şi magneziu fig1 In timp aceste depuneri micşoreazatilde diametrul conductei
matilderesc coeficientul de rugozitate de la 003 la conducte de oţel noi la 005-02 la conducte din
oţel cu depuneri mici respectiv la valori mai mari de 2 la depuneri mari ( strat gros) [2]
Datoritatilde acestor factori scade debitul de apa transportat prin conducte sau trebuie matilderitatilde
presiunea pentru a menţine debitul Se matildereşte astfel consumul de energie electricatilde cu
repercursiuni asupra costului unui m3 de apatilde livratatilde la beneficiari Dacatilde presiunea creşte peste
presiunea de 6 bari care este presiunea maximatilde admisibilatilde icircn sistemele de distribuţie a apei se
pot produce avarii prin fisurarea sau spargerea conductei
Fig 1 Depuneri icircn conductatilde
Biofilmele sunt alte tipuri de depuneri cu grosimea de 01 mm la cacircţiva mm care pot satilde
aparatilde icircn conducte şi care pot cauza corodarea conductelor şi influenţa proprietatildeţile hidraulice
ale conductei [1]
24 Deterioratilderi ale conductelor prin fisurarea şi ruperea materialului din care este
confecţionatatilde conducta
Cauzele care provoacatilde fisurarea şi ruperea conductei sunt
3
- -greşeli de proiectare şi de execuţie
- -modificarea adacircncimii de pozare
-apariţia unor sarcini suplimentare statice şi dinamice care nu au fost luate
icircn calcul la proiectare ca şocuri vibraţii modificatilderi ale traficului urban creşterea
greutatildeţii pe osie a autocamioanelor modificarea permanentatilde a nivelului pacircnzei freatice
cauzatatilde de precipitaţii abundente sau secetatilde prelungitatilde precum şi deterioratilderile prin
icircngheţ icircn anotimpul iarnatilde
25 Defecte ale racordurilor şi icircmbinatilderilor
Aceste tipuri de defecte pot satilde aparatilde la toate tipurile de conducte la care icircmbinatilderile au
fost realizate necorespunzatildetor
26 Deterioratilderi prin exploatare necorespunzatildetoare
Deschiderea sau icircnchiderea bruscatilde a unor vane poate provoca lovitura de berbec care
deterioreazatilde conducta datoritatilde apariţiei suprapresiunilor
3 Identificarea fisurilor şi rupturilor la conductele de distribuţie a apei
Pierderile maxime admise de apatilde icircntr-un sistem de distribuţie a apei sunt de 20 [3]
Pierderi de apatilde prin deschideri Tabelul 1
Diametru
deschidere
presiune
Litriminut Litrioratilde m3zi m3lunatilde m3an
2 mm 6 bari 500 30000 720 21600 259200
4 mm 6 bari 1840 110400 2650 79488 953856
6 mm 6 bari 4000 240000 5760 172800 2073600
8 mm 6 bari 7020 421200 10200 303264 3639168
2mm 3 bari 320 19200 461 13824 165888
4 mm 3 bari 1200 72000 1728 51840 622080
In tabelul 1 se prezintatilde pierderile de apatilde la presiunea de 6 bari respectiv 3 bari [5] Din acest
motiv fisurile şi rupturile conductelor trebuie detectate permanent deoarece prin acestea se
4
pierde apa Metoda modernatilde de detectare a fisurilor este localizarea prin compararea
zgomotelor cu corelatori LNC ( Leak Noise Correlator) fig2
Fig 2 Principiul de funcţionare a corelatorului LNC
Corelatorii LCC utilizeazatilde doi senzori care detecteazatilde zgomotul (vibraţii sonore) produs de
apa care curge prin fisuratilde Distanţa pacircnatilde la cei doi senzori fiind diferitatilde şi intensitatea sonoratilde
receptatatilde de cei doi senzori este diferitatilde Distanţa de la fisuratilde pacircnatilde la transmiţatildetorul cel mai
apropiat se determinatilde cu relatia
L = ( D ndash tv ) 2 (1)
Unde D- lungimea conductei icircntre cele cele douatilde transmiţatildetoare icircn m
L- distanţa de la fisuratilde pacircnatilde la tranmiţatildetorul cel mai apropiat icircn m
v- viteza de propagare a sunetului prin conductatilde icircn mms
5
Fig 3 Detectarea pierderilor de apatilde prin monitorizare acustica cu senzori Wireless
Timpul se determinatilde cu expresia
t = N v (2)
N = D ndash 2L (3)
Altatilde metodatilde pentru detectarea pierderilor de apatildendash sistem de monitorizare Wireless
Leakmaster - fig3 se bazeazatilde tot pe vibraţiile acustice provocate de jetul de apatilde care iese
din conductatilde şi produce icircn corpul conductei vibraţii acustice Nivelele de zgomot detectate de
senzori sunt salvate şi transmise prin radio la unitatea mobilatilde centralatilde De regulatilde se matildesoaratilde
zgomotul icircn timpul perioadei de consum redus de apatilde icircntre orele 2- 4 am Zgomotul poate fi
depistat şi la vane contoare de apatilde hidranţi alte armatildeturi
Urmatilderirea şi calibrarea acusticatilde TestrodGeofon utilizeazatilde douatilde unitatildeţi una de localizare
Testrod alta de calibrare Geofon care lucreazatilde icircn combinaţie cu un generator de puls PWG
Se ascultatilde vanele şi apometrele iar icircn locul unde existatilde scurgere presiunea exercitatatilde produce
un zgomot care poate fi detectat de la suprafaţatilde cu echipamentul amintit fig4
6
1 2 3
Fig4 Determinarea pierderilor de apatilde cu aparatul TestrodGeofon 1 ndashtijatilde robinet 2-
spatilderturatilde 3-hidrant
Detectorul de gaz Gas Check-H2 determinatilde pierderile de hidrogen din conducta umplutatilde cu
gaz la o anumitatilde presiune Durata de matildesurare depinde de dimensiunea fisurii tipul de sol
structura de suprafaţatildefig5
Fig 5 Detector de gaze
4 Diagnosticarea imagisticatilde a statilderii tehnice a conductelor
7
Stabilirea statilderii tehnice a conductelor unui sistem de distribuţie a apei se realizeazatilde icircn prezent
prin diagnosticare imagisticatilde Informaţiile obţinute vor fi utilizate la fundamentarea deciziilor
de reabilitarereparare şi retehnologizare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeaza icircnainte de
icircnceperea unui proces de repararereabilitare cu tehnologii NO DIG adicatilde fatilderatilde satildepatildeturatilde
continuatilde pe icircntreaga perioadatilde de reabilitare şi se terminatilde odatatilde cu finalizarea lucratilderilor de
reabilitare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeazatilde icircn douatilde etape realizarea pe teren a
inspecţiei tehnice a conductelor şi procesarea imaginilor realizate finalizatatilde prin icircntocmirea
raportului de inspecţie Realizarea pe teren a inspecţiei tehnice se face cu ajutorul roboţilor
pentru inspecţie imagisticatilde deplasabili pe roţi sau şenile Inainte de realizarea inspecţiei icircn
conductatilde se realizeazatilde urmatildetoarele operaţii conducta se izoleazatilde de restul instalaţiei se
goleşte de apatilde se curatildeţatilde se demonteazatilde vanele de separaţie şi se introduce robotul icircn
conductatilde Roboţii sunt echipaţi cu camere video laser pentru determinarea ovalitatildeţii
conductei sonar pentru determinarea grosimii stratului de coroziune a fisurilor şi a
icircmbinatilderilor defecte camere telescopice mobile pentru inspecţia tehnicatilde a racordurilor surse
de luminatilde suplimentaratilde radiolocatoare pentru determinarea traseului conductei fig6
Rapoartele de inspecţie cuprind date referitoare la tipul conductei inspectate adacircncimea de
pozare a conductei numatilderul de defecte poziţia şi starea racordurilor tipul defectelor
localizarea acestora schiţa tronsonului inspectat cu localizarea defectelor
Fig 6 Robot dotat şi cu laser pentru stabilirea gradului de ovalizare conducte
Fig7 Diagnosticare conductatilde de apatilde ndashdepuneri
Bibliografie
8
1 Bolboacatilde AM- Contribuţii teoretice şi experimentale la reabilitarea şi modernizarea
conductelor din sistemele de distribuţie a apei icircn localitatildeţi Tezatilde de doctorat UTC-N Cluj-
Napoca 2012
2 wwwtermoutclujrotermoluc
3 SR 13431-2006
4 STAS 73471-74
5wwwdetcondro
6wwwdetectaquaro
7httpcasteconceptro
1
Note de curs 6 Diagnosticarea conductelor din sistemele de transport şidistribuţie a gazelor combustibile
1 IntroducereGazele combustibile- gaze naturale şi gaze petroliere lichefiate- sunt utilizate pentru
- nevoi menajere la maşini de gatildetit şi preparare apatilde caldatilde- instalaţii de ardere pentru obţinerea energiei termice necesare icircncatildelzirii- icircn procese tehnologice
Reţelele pentru transportul şi distribuţia gazelor naturale combustibile se impart icircn- retele exterioare de distribuţie- reţele interioare de utilizare
Presiunile icircn reţeaua de gaze naturale combustibile sunt diferite pe tronsoanele instalaţiei- -icircnaltatilde presiune ˃ 6 bari- -medie presiune 2 ndash 6 bari- -presiune redusatilde 02 ndash 2 bari
-presiune intermediaratilde 005 ndash 02 bari-presiune joasatilde lt 005 bari
Valorile presiunilor au fost stabilite dupatilde urmatildetoarele criterii-presiunea de utilizare a arzatildetoarelor şi altor aparate care lucreazatilde cu gaze-siguranţa icircn exploatare a sistemului de alimentare cu gaze-caracteristicile funcţionale ale regulatoarelor de presiune debitmetre aparate de
reglaj şi automatizareSistemul de conducte de icircnaltatilde presiune pentru gazele din import sau cele din producţieproprie are presiunea de lucru pgt40 bari Sistemul regional de transport are presiunea de 6 ndash40 bari iar sistemul local de transport are presiunea mai micatilde de 6 bari Conductele suntmetalice confecţionate din oţel icircmbinate prin suduratilde electricatilde urmatatilde de verificareacordonului de suduratilde prin metode nedistructiveReteaua exterioaratilde de distribuţie este confecţionatatilde din tevi de oţel imbinate prin suduratilde cufitinguri (cot teu cruce etc) sau din polietilena de icircnaltatilde densitate icircmbinatatilde prin suduratilde
2 Defecţiuni ale conductelor
Prin defect al conductelor din sistemul de transport şi distribuţie al gazelor combustibile seicircnţelege orice eveniment icircn sistem care provoacatilde pierderi de gaze de la simple emanaţii lamodificatilderi ale regimului de presiune care necesitatilde pentru rezolvare reparare materiale forţatildede muncatilde utilaje consum de timpDefecţiunile apar icircn interiorul conductelor metalice lasuprafaţa peretelui sau la exteriorul conductelor Avacircnd icircn vedere gradul de periculozitate alsistemului de conducte defecţiunile posibile se impart icircn trei clase de defecte
- defecte generate de factori dependenţi de timp defecte produse de coroziuneaexterioaratilde ( electrochimicatilde chimicatilde coroziunea solului coroziunea microbiologicatildecoroziunea datoratatilde solicitatilderilor mecanice coroziunea prin eroziune coroziunea piting)defecte provocate de coroziunea interioaratilde defecte produse de coroziunea fisurantatilde subtensiune
- defecte generate de factori stabili defecte de fabricaţie ale icircmbinatilderilor sudate defecte de construcţie ( fisuri şi ruperi ale cordoanelor de suduratilde bucle sau curbe ale ţevilorsudate) defecte ale elementelor filetate ale conductelor defecte ale elementelor de tip specialale conductelor ( defecte ale icircmbinatilderilor cu flanşe defecte de funcţionare incorectatilde arobineţilorvane catildederi ale sistemului de etanşare sau corpurilor echipamentelor )
2
- defecte generate de factori independenţi de timp defecte produse de intervenţiede terţatilde parte (voite sau nevoite) care produc defecte imediate sau icircntacircrziate deterioratilderi prinacţiuni ilicite defecte produse de operarea incorectatilde defecte produse prin solicitatilderi climaticesau de teren ( defecte datorate temperaturilor scatildezute tratildeznete ploi inundaţii alunecatilderi deteren cutremure)
Coroziunea are ponderea cea mai mare raportat la numatilderul de defecţiuni care seregatildesesc icircn lunile cu temperaturi scatildezute şi umiditate mare Se depisteazatilde la distanţe mici decordonul de suduratilde şi se datoreazatilde sudurii necorespunzatildetoare izolaţiei exterioarenecorespunzatildetoare şi solului Fenomenul de coroziune duce la micşorarea grosimii pereteluiconductei şi icircn final la perforarea lui figura 1
Fig1 Coroziune exterioaratilde pe conductatilde de gaz [3]
Dacatilde coroziunea şi fisurile nu sunt depistate şi nu sunt reparate icircn stadiul primar de degradareaceste vor creşte pacircnatilde la degradarea finalatilde catastrofalatilde catildend se pierde gazul din conductatilde şi sepot produce evenimente grave In prezent existatilde implementat icircn sistemul naţional ndashTransgaz-sistemul preventiv si corectiv de mentenanţatilde care introduce un sistem lucratilderi dementenanţatilde planificate anual ndashrevizii tehnice RT- durabilitate economicatilde de mentenanţatildenivel acceptabil al riscului de producere al defectelor accidentale şi cheltuieli minimeplanificate din timp Pentru protecţia catodicatilde a conductelor (sistem activ) se utilizeazatilde douatildesisteme - sistemul cu anozi galvanici ataşaţi conductei
- sistemul cu staţie de injecţie de curent electric icircn conductatildeProtecţia anticorozivatilde exterioaratilde ndashsistem pasiv- ( uşoaratilde normalatilde icircntatilderitatilde foarte icircntatilderitatilde) serealizeazatilde icircn exterior cu mai multe straturi
- stat aderent cu grund vopsea pe bazatilde de bitum şi benzinatilde- strat izolare cu amestec pe bazatilde de bitum
3
- strat armare cu benzi din pacircslatilde sau fibratilde de sticlatilde- icircnveliş exterior din benzi bitum - cauciuc materiale plastice fibre de sticlatilde
Protecţia anticorozivatilde icircn interiorul conductei se realizeazatilde prin grunduire cu bitum
3 Diagnosticarea conductelor din sistemul de transportDiagnosticarea conductelor ce trebuie reabilitatereparate este un proces complex
realizat icircn prezent cu metode moderne Reabilitatea conductei este icircn cele mai multe cazuri osoluţie mai economicatilde decatildet o investiţie nouatilde Deciziile trebuie luate dupatilde o analizatildeeconomicatilde dupatilde durata efectivatilde de exploatare şi istoricul defectelor de pe conductatildeDiagnosticarea conductelor pentru a se stabili starea tehnicatilde vine icircn sprijunul luatilderii uneidecizii corecte Determinarea statilderii tehnice se poate realiza cu urmatildetoarele metode
- investigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei conductei metalice icircngropate aplicabilatildela conducte metalice icircngropate protejate catodic dar care prezintatilde defecte deizolare icircn vederea controlului ultrasonic al integritatildeţii materialului tubular
- investigare din interior cu ajutorul sistemelor inteligente de diagnosticare ndash PIG(cu metode magnetice şi ultrasonice) a conductei icircn funcţiune pentru defecteinterioare şi exterioare ale conductei
- tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziuneInvestigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei se face cu trei procedee- metoda Pearson (gradient de curent alternativ)-metoda potenţialelor la intervale mici CIPS-metoda gradientului de curent continuu DCUGInvestigarea din interior cu sisteme inteligente PIG detecteazatilde coroziuni interioare
coroziuni exterioare defecte ale cordoanelor de suduratilde fisuri ale materialului conducteiTehnologia aplicatatilde cuprinde urmatildetoarele operaţii
- pozarea pe traseul conductei a indicatoarelor de trecere PIG a sistemului de urmatilderirea deplasatilderii PIG-ului
- operaţii pregatildetitoare pentru inspecţie identificarea obstacolelor realizarea unuiprogram de curatildeţire adecvat inspectarea gatilderilor de lansare-primire a instalaţiei godevilare
- curatildeţirea conductelor cu PIG de curatildeţire (godevil) magnetic cu perii racloaremagnetic cu perii pe circumferinţatilde cu discuri de raclare cu discuri de ratildezuire PIG dinpolietilenatilde
- probatilde de trecere cu PIG fals echipat cu discuri de calibrare- inspecţia inteligentatilde propriu zisatilde cu PIG inteligent dotat cu senzori de relevare a
defectelor interne şi externe + detectare presiune temperaturatilde unghi de redare vitezatilde derulare
PIG-ul inteligent trebuie satilde icircnregistreze datele suficiente culese pe canale separate satildedispunatilde de capacitate mare de stocare a datelor satilde aibe un numatilder mare de senzoriminiaturizaţi pentru a acoperii 100 din circumferinţa conductei PIG-ul este transportat princonducta de gaz icircn acelaşi timp cu debitul de gaze necesare consumatorului cu o anumitatildevitezatilde PIG-ul se lanseazatilde din gara de lansare - primire PIG anexa 1 In figurile 2 şi 3 seprezitatilde douatilde tipuri de PIG-uri figura 4 prezintatilde principiul de matildesurare ultrasonicatilde In fig5 67 se prezitatilde tipuri de PIG-uri Gara de lansare primire PIG-uri asiguratilde lansarea PIG-urilor icircnconducte cu DN 200 ndash 1100 mm la presiuni nominale de 25 ndash 100 bari şi temperaturi de -300
-+ 500 Tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziune este o metodatilde nedistructivatilde de
diagnosticare a defectelor conductelor ce nu pot fi diagnosticate cu PIG-uri inteligenteMetoda constatilde icircn efectuarea matildesuratildetorilor deasupra terenului pe traseul conductei icircn vedereadeterminatilderii anomaliilor apatilderute icircn grosimea pereţilor cum ar fi coroziunea Tehnologia deoperare cuprinde
4
- aplicarea unui curent electric cu componente armonice cu frecvenţe diferite icircntredouatilde puncte ale conductei la distanţa de 1000 m unul de altul
- se deplaseazatilde placa cu senzori ( 6 senzori icircn linie x 4 coloane) fig8 din metru icircnmetru pe traseul conductei matildesuracircndu-se cacircmpul magnetic icircn lungul conductei- procesarea datelor obţinute icircn laborator icircn vederea determinatilderii deviaţiei cacircmpului
magnetic dependent de frecvenţatilde icircn direcţie verticalatilde şi orizontalatilde- prezenţa unei deviaţii indicatilde regiunea care prezintatilde defect de regulatilde cauzat de
coroziune-
Fig2 Componenţa PIG cu senzori ultrasonici
Fig3 PIG cu senzori magnetici
Metoda NO PIG se poate utiliza la diametre ale conductelor de 3 ndash 10 ţoli la o grosime aperetelui de maxim 10 mm si o adacircncime a conductei de 2 metri Lungimea de inspecţie aconductei este de 1000 m Productivitatea zilnicatilde este de 750 m Alte caracteristici tehnice
- specificaţie defect ˃ 96- lungimea minimatilde 50 mm- latildeţimea minimatilde 50 mm
5
- detectare defect ˃ 20 pierdere metal rezoluţie adacircncime ˂ 20 mm- adacircncime coroziune minim 50 din grosimea peretelui
Fig6 PIG introdus icircn conductatilde 1- conductatilde 2 ndashPIG
1 2 3 4 5
1
Fig4 Principul de matildesurare ultrasonic 1-peretele Fig 5 PIG de curatildeţire 1- periiţevii2- impuls incident 3- defect interior 4- impulsreflectat 5- defect exterior
1 2
-
6
Fig7 Tipuri de PIG
1 2 3
Fig8Instalaţie de diagnosticare NO PIG 1- placa cu senzori 2 ndash cablu 3- calculator
4 Diagnosticarea conductelor din sistemul de distribuţieConductele de transport şi distribuţie sunt izolate exterior ( protecţie pasivatilde) cu ţesatildeturatilde devatatilde de sticlatilde şi bitum protejate catodic ( protecţie activatilde) Ingropate dacatilde este cazul la minim08 m adacircncime sau montate suprateran Diagnosticarea statilderii tehnice a conductelor se facecu urmatildetoarele procedee
- examinarea vizualatilde cu ochiul liber folosind lupa dacatilde este cazul-examinare imagisticatilde icircn interiorul conductei cu camere video- examinare cu ultrasunete cu impuls reflectat- examinare cu ajutorul curenţilor turbionari- examinare cu radiatii penetrante ( Xγ )- examinare prin termografie
Conductele pot avea defectele coroziune eroziune obosealatilde Forma acestor defecte poate fi
ovalatilde neregulatatilde spiralatatilde Din punct de vedere al originii şi localizare avem defecte de
suprafaţatilde icircn apropierea suprafeţei şi defecte interne Defectele pot fi individuale sau grupate
Alegerea procedeului de diagnosticare se face dupatilde tipul defectului accesibilitatea conductei
nivel de sensibilitate dorit echipament de examinare disponibil costul procedeului Chiar
dacatilde conductele sunt corodate şi pierderea de material din peretele conductei este mai mic de
7
80 din grosimea peretelui dar nu au scurgeri de gaze ele nu se scot din funcţiune dar se
poate micşora presiunea din conductatilde Urmeazatilde a se repara ca defect local efectuicircndu-se
reparaţia localatilde a conductei pe o anumitatilde lungime
Verificarea tehnicatilde a conductelor şi branşamentelor se executatilde la intervale de 6luni-
12 luni icircn funcţie de numatilderul de defecte constatate kman precedent şi alţi parametri tabelul
1 Tabelul 1
Termene maximale pentru efectuarea verificatilderilor tehniceTipul conductei Conducte din oţel Conducte din PE
subterane supraterane
Numatilder de
defecte
constatatekman
precedent x
x lt 0025 0025ltxlt025 025ltxlt1 xgt1 indiferent de
vechimea
conductei
cu
vechime
ltde 2 ani
cu
vechime
gtde 2 ani
Interval de timp
1
verificare
an
1 verificare la
6 luni
1
verificare
la 3 luni
1
verifi
care
lunatilde
1
verificarean
1
verificare
la 6 luni
1
verificare
an
Verificarea etanşeitatildeţii icircmbinatilderii conductelor şi armatildeturilor se face la presiunea de lucru a
gazului din instalaţie cu spumatilde de apatilde şi satildepun sau aparate de detectare scurgeri de gaz metan
In figura 9 se prezintatilde un aparat pentru inspecţie video tractat manual iar icircnfig10 aparat pentru detectarea scurgerilor de gaze naturale utilizat la verificarea etanşeitatildeţii
1
2
Fig10 Aparat pentru detectare scurgeri degaze naturale 1 senzor 2- aparat
Fig9 Aparat pentru inspecţie video
8
Bibliografie
1TatildenatildesescuFT ndash Electrotehnologii Protecţia mediului procesarea de materiale şicontrol nedistructiv Editura AGIR Bucureşti 2011 ISBN 978-973-720-353-32ZecheruGh şa- Strategii de mentenanţatilde pentru conductele de transport al gazelornaturale Universitatea de petrol şi gaze Ploieşti 20113Laţa I Bicircrsan F ndashUtilizarea materialelor compozite la repararea defectelor de tip lipsatildede material produse prin coroziunea exterioaratilde a conductelor metalice In Monitorul depetrol şi gaze 5 (111) mai 2011p64wwwnopigro5wwwflowtitecom ndash Manual de intervenţie Flowtite Technology AS Norvegia6wwwtransgazro7wwwarmagazro8wwwagirro9wwwpipelineengineeringro10wwwscrigroupcom11wwwartecnoro12wwwavantro13PT CR 12-200315SREN 13480-32003A2 200716SREN 14291 ndash Soluţii spumante pentru detectarea scurgerilor de gaze17 EN 12954-2
9
Anexa 1-Garatilde de lansare - primire PIG (godevil) [10]
1
Note de curs 7-8-9 Metode şi tehnologii de reabilitare şi modernizare a conductelor dedistribuţie apatilde canalizare gaz
1 Alegerea tehnologiei de reabilitare a conductelor utilizacircnd analizamulticriterialatilde
11 GeneralitatildeţiReabilitarea conductelor reprezintatilde o etapatilde importantatilde icircn prelungirea duratei de
exploatare a conductei degradate pe o perioadatilde de 30 divide 50 ani Costul reabilitatilderii este estimatla 50 divide 75 din valoarea unei noi investiţii De exemplu icircnlocuirea conductelor de gazenaturale sau a unor tronsoane din acestea se face icircn funcţie de starea tehnicatilde numatilder de defecte km agresivitatea solului şi valorile curenţilor de dispersie modernizarea carosabilului şiinfrastructurii sistemelor de utilitatildeţi necesitatea redimensionatilderii schimbarea regi mului depresiune influenţa asupra mediului ambiant dezvoltarea economicatilde a unor regiuni etcLuarea deciziei de reabilitare este etapa cea mai importantatilde icircn realizarea proiectului dereabilitare Fiind un proiect de dezvoltare tehnologicatilde fundamentarea deciziei se face cuajutorul analizei muticriteriale -AMC Aceasta se bazeazatilde pe analiza cantitativatilde ndash prinpunctare ierarhizare determinarea ponderii - a unei game largi de catagorii şi criteriicalitative de impact Alatildeturi de costurile şi beneficiile economice stabilite prin metodacost-beneficiu - MCB - pot fi elaboraţi diferiţi indicatori sociali şi de mediu Utilizareaacestei metode permite structurarea şi combinarea diferitelor evaluatilderi ce trebuie luate icircnconsiderare icircn luarea deciziilor cacircnd pot fi mai multe alternative
AMC este utilizatatilde pentru selectarea celei mai bune alternative din cele disponibilepentru realizarea investiţiei icircn reabilitarea conductelor Pentru proiecte mici se utilizeazatildeAMC iar pentru proiecte majore AMC + MCB AMC poate fi aplicatatilde şi icircn cazurile icircncare proiectul are obiective simple acestea fiind calitative şi mai puţin cuantificabile
Etapele utilizatilderii AMC sunt- stabilirea contextului decizional- definirea opţiunilor- definirea criteriilor- crearea matricei de performanţatilde- standardizarea punctajelor- ponderea criteriilor pentru cuantificarea relativatilde a fiecatilderui criteriu icircn procesul
decizional- ierarhizarea opţiunilor- ierarhizarea rezultatelor- analiza de senzitivitateStrategia de reabilitare a unui tronson de conductatilde cuprinde urmatildetoarele etape- analiza situaţiei actuale ţinacircnd cont şi de istoricul conductei- stabilirea obiectivelor- managementul datelor- evaluarea defectelor şi a altor elemente ale tronsonului de reabilitat- estimarea şi verificarea costurilor- propuneri şi analizarea strategiei de reabilitare
- planificarea operaţiilor de reabilitareIn final se icircntocmeşte proiectul de reabilitare al conductei Justificarea adoptatilderii proiectului dereabilitare se axeazatilde pe
- reducerea costurilor de operare- reducerea costurilor de reparaţii a conductelor- reducerea pierderilor de fluid vehiculat prin conducte
2
- creşterea gradului de icircncredere a consumatorului icircn calitatea serviciului asigurat defurnizor ( calitatea fluidului presiunea de funcţionare reducerea numatilderului de opririaccidentale)
- protecţia mediului şi conservarea resurselor naturale
12 Metode de evaluareIn cadrul evaluatilderii factorilor care sunt luaţi icircn considerare la luarea deciziei de reabilitare aconductelor fie prin metoda clasicatilde tranşeu deschis fie prin metoda modernatilde NO DIG (fatilderatilde decopertare) se aplicatilde urmatildetoarele metode
- analiza directatilde a performanţelor alternativelor- icircnsumarea ponderilor sau modele liniare cumulative- procesul ierarhiei analitice ( PIA)- metoda ELECTRE l
Indiferent de metoda adoptatatilde icircn prima fazatilde a analizei trebuie stabilite metodele şi procedeelede reabilitare a conductelor Tehnologiile pot fi clasificate astfel pentru catildeptuşireacanalelorconductelor introducerea unei conducte noi icircn conducta veche conducta nouatildepreia sarcinile conductei vechi consolidarea conductei vechi realizarea de lucratilderi noi Inschema urmatildetoare se prezintatilde principalele metode şi tehnologii de reabilitareReparaţie capitalatilde reabilitare conducte-NO DIG (fatilderatilde decopertare)
- place pipe (CIPP) -pentru conducte instabile şi stabile din punct de vedere static - palled in place - inverted in place
- slipline- pentru conducte instabile şi stabile static- catildeptuşire interioaratilde (torcretare)
- cu mortar de ciment - cu polimeri
- close fit pipe - sublime -swagelining - rolldown -compact pipe
Inlocuire conducte vechi ndashNO DIG-cu icircndepatildertarea conductei vechi din sol
- conductatilde pilot ndashpilot l- pilot ll
- impactor- pipe ejection- pipe extraction- CLG
- cu distrugerea conductei vechi- pipe bursting (cu aer comprimat cu forţatilde de tragere cu acţionarehidraulicatilde pipe implosion)- pipe splitting ( pentru oţel fontatilde ductilatilde )
Reparaţie capitalatilde reabilitare - tranşeu deschisReparaţie localatilde - short liner pentru Dn = 100 divide 600 mm
- echipament robotizat pentru netezirea presarea mufelor şi cratildepatildeturilor din ţevi Dn
ge 150 mm + reabilitarea branşamentelor realizate cu coliere presate pe conductaprincipalatilde şi etanşare cu ratildeşini Dn ge 150 mm
- tehnica injectatilderii pentru sigilarea mufelor şi cratildepatildeturilor
3
- procedee de reparare prin sudare la conducte metalice ( icircncatildercare cu suduratilde peticesudate manşoare tip B
- procedee de reparare a conductelor metalice fatilderatilde sudare( cu manşon tip Aicircnvelişuri cu ratildeşinatilde)
- utilizarea icircnvelişurilor de consolidare metalice umplute cu materiale polimerice saucompozite
- repararea conductelor metalice cu icircnvelişuri din materiale polimerice saucompozite
-Criteriile al catilderui numatilder nu trebuie satilde fie mai mare de 10 pentru selecţia tehnologiilor dereabilitare sunt prezentate icircn tabelul 1Analizicircnd caracteristicile tehnice şi tehnologice ale tronsonului de conductatilde din schemaprezentatatilde mai sus se extrag variantele de reabilitare care se noteazatilde cu V1 V2ViDin tabelul 1 se aleg criteriile de evaluare
Criterii pentru selecţia tehnologiilor de reabilitare Tabelul 1NrcrtCj Denumirea criteriului UM Natura criteriuluiC1 Durata de viaţatilde a conductei reabilitate ani maximizantC2 Durata de execuţie ani minimizantC3 Perturbarea traficului sau a exploataţiei agricole minimizantC4 Perturbarea altor reţele minimizantC5 Afectarea mediului minimizant
C6 Preţul reabilitatilderii ron minimizantC7 Lungimea traseului m maximizantC8 Garanţia ani maximizantC9 Accesibilitatea ( satisfacerea necesitatildeţilor
locuitorilor a mediului de afaceri)lockm maximizant
Notatilde Natura criteriului poate fi schimbatatilde la cerinţele beneficiarului particularitatildeţile lucratilderiide reabilitare prevederile legislaţiei icircn vigoare factori sociali etc
Fiecatilderui criteriu de evaluare Cj i se stabileşte un coeficient de importanţatilde Kj pe oscaratilde de ierarhizare de la 1 la 3
- 1 ndash importanţatilde redusatilde- 2 ndash importanţatilde medie- 3 ndash importanţatilde maximatilde
Pentru stabilirea ponderii de importanţatilde al fiecatilderui criteriu selectat se utilizeazatilde coeficienţinumerici de importanţatilde utilizacircndu-se diferite scatilderi cu valori 1 divide 3 1 divide 5 1 divide 7 1 divide 10 1 divide100 Alegerea scatilderii se face icircn funcţie de precizia cu care se doreşte departajarea criteriilor deevaluare In tabelul 2 se prezintatilde cacircteva scale de evaluare ( clasificare)
Scale de clasificare cu diferite nivele Tabelul 2
Calificativ acordat Grad de satisfacere3 nivele 1 minim
2 parţial3 total
5 nivele 0 nesatisfatildecatildetor25 satisfatildecatildetor
4
5 mediocru75 bine10 foarte bine
7 nivele -3 influenţatilde negativatilde foarte mare-2 influenţatilde negativatilde mare-1 influenţatilde negativatilde0 nici o influenţatilde1 influenţatilde pozitivatilde2 influenţatilde pozitivatilde mare3 influenţatilde pozitivatilde foarte mare
10 nivele ndash transformareacalificativelor icircn note
Foarte bine Bine Mediocru Satisfatildecatildetor Nesatisfatildecatildetor
Criterii cu pondere ge 3 10 75 5 25 0Criterii cu pondere 2 8 65 5 35 2Criterii cu pondere 1 7 6 5 4 3
Eficienţa economicatilde a noilor tehnologii NO DIG apare numai peste o anumitatilde valoare alungimii de conductatilde reabilitatatilde
13 Metoda de evaluare globalatilde a performanţelorAceastatilde metodatilde este icircn prezent cea mai utilizatatilde de diverse firme instituţii pentru luareadeciziilor icircn domeniul reabilitatilderii sistemelor de conducte ( face parte din metoda icircnsumatilderiiponderilor) Paşii care trebuie urmaţi sunt
- stabilirea variantelor care urmeazatilde a fi analizate schema punct 12- stabilirea criteriilor de evaluare ndash tabelul 1- şi a coeficienţilor numerici de importanţatildetabelul 2- icircntocmirea matricei cu calificative şi transformarea calificativelor icircn notecare seicircnscriu icircn matricea notelor-- calcularea indicelui global de performanţatilde pentru fiecare variantatilde icircn parte cu relaţia
IG = jj
n
j
KN 1
(1)
unde Nj este nota atribuitatildeKj ndash coefientul de performanţatilde (numerici de importanţatilde) a criteriului de evaluaren ndash numatilderul de criterii de evaluare (maxim 10)-clasificarea variantelor analizate- varianta cu punctajul cel mai mare ocupatilde prima
poziţie
2 Principalele tehnologii de reabilitare modernizare conducte
21 Tehnologia cured in place pipe (CIPP)Tehnologia constatilde icircn introducerea unui tub linear flexibil (furtun) ales icircn funcţie de
aplicaţie (apatilde potabilatilde canalizare apatilde industrialatilde etc) impregnat cu o ratildeşinatilde termoreglabilatildeicircn conducta gazdatilde ce trebuie reabilitatatilde Tubul linear flexibil este confecţionat din poliesterlacircnatilde material fibros şi prevatildezut pe o faţatilde cu un film din polietilenatilde poliuretan PVC Ratildeşinatermoreglabilatilde este aleasatilde icircn funcţie de utilizare poliester la canalizatilderi sanitare vinilester laaplicaţii industriale unde se cere rezistenţatilde mare la coroziune şi presiune ratildeşinatilde epoxidicatilde laapatilde potabilatilde icircn domeniul industrial unde se cere rezistenţatilde mare la presiune şi temperaturatilde
5
ridicatatilde In figurile 1 şi 2 se prezintatilde schema de principiu a metodei CIPP antrenareafurtunului se face cu apatilde rece
1 2 3 4 5 6 7 8
Fig1 Introducere furtun flexibil icircn conducta veche 1- conductatilde veche (gazdatilde) 2- apatilde rece3- autospecialatilde 4- furtun nou 5- furtun pliat impregnat cu ratildeşinatilde 6 ndashechipament tip rastel7- catildemin de acces 8- hidrant
Intatilderirea furtunului cu apatilde caldatilde este prezentatatilde icircn figura 2Tratarea ratildeşinii cu careeste impregnat furtunul se poate face cu apatilde caldatilde abur cu latildempi cu raze ultravioleteLa tratarea cu apatilde caldatilde sau abur se urmatildereşte cu ajutorul unor senzori permanenttemperatura la fiecare capatildet al furtunului Ratildeşinile artificiale epoxy A2000B se folosescpentru catildeptuşeli impregnate la exteriorul furtunului PVC iar FluvPax TF4 se utilizeazatilde lamateriale neţesute la furtune PUExistatilde douatilde procedee de introducere a furtunului flexibil icircn conducta veche (gazdatilde) primulinverted in place la care furtunul este introdus cu ajutorul aerului comprimat (presiunea aer02divide04 bari) sau a apei al doilea procedeu pulled in place la care furtunul se trage icircnconducta veche cu troliu Procedeul CIPP se poate aplica pentru conducte instabile şi stabiledin punct de vedere static
Procedeul se aplicatilde la conducte cu Dn = 100 divide 1200 mm Lungimea tronsonuluireabilitat L le 600 mIndiferent de procedeu se va urmatilderi viteza cu care se deplaseazatilde furtunul icircn conducta veche(gazdatilde) 4 divide 7 mmin precum şi forţa de tragere a furtunului care nu trebuie sa depatildeşeascatildevaloarea prescrisatilde de producatildetor Se utilizeazatilde curent douatilde tipuri de furtune
- pe baza icircnvelişului extern PVC conducta este icircn linie dreaptatilde coturi la maximum450 Dn = 100 divide 400 mm dimensiunile nu se modificatilde icircn timpul procesului deinstalare
- pe baza icircnvelişului extern PU pentru ţevi drepte cu coturi la 900 extensibile se potutiliza şi la un alt diametru mai mare ca cel nominal de micşoreazatilde cu 4 datoritatildeextensiilor radiale icircn consecinţatilde lungimea de va matilderi cu 4
6
Forţa de tragere a furtunului datoritatilde frecatilderilor dintre conducta gazdatilde şi furtun se poatecalcula cu expresia
Ft = 12 (μmiddotpmiddotx) (2)unde Ft este forţa de tragere icircn N
μ = 01 divide 03 ndashcoeficient de frecare furtun conductatilde vechep ndash greutatea liniaratilde a furtunului icircn Nmx ndash lungimea furtunului icircn m
1 2 3 4 5Figura 2 Intatilderirea ratildeşinii cu apatilde caldatilde 1 catildemin de sosire 2- apatilde caldatilde 3- conductatilde nouatildeicircntatilderitatilde4-conductatilde apatilde caldatilde tur 5- conductatilde apatilde caldatilde retur
Dupatilde icircntatilderirea ratildeşinii conducta poate fi spatildelatatilde şi dezinfectatatilde Conductele de branşament seleagatilde la conducta reabilitatatilde cu ajutorul robotului echipat special cu freze şi camere videoUrmeazatilde inspecţia video pe icircntreg traseul reabilitat Garanţia acordatatilde 25 ani[14]
Tehnologia de execuţie are urmatildetoarele etape- colectarea datelor de spre diametrul nominal al conductei gazde debitul vehiculat
grosimea peretelui materialul din care este confecţionatatilde conducta schimbatilderile de diametrupe anumite tronsoane identificarea tuturor ramificaţiilor active şi inactive
- identificarea gurilor de acces sau executarea acestora- montarea echipamentului de tip rastel- redicţionarea curgerilor din conducta gazdatilde curatildeţirea conductei- instalarea furtunului impregnat cu ratildeşinatilde icircn conducta gazdatilde prin gurile de acces- uscarea materialului cu apatilde caldatilde abur sau latildempi cu raze ultraviolete- verificarea conductei noi- reconectarea conecţiilor laterale prin decuparea de guri de conectare laterale şi
sigilarea conecţiilor laterale abandonate22 Calculul de reabilitare a conductei reabilitate cu tehnologia CIPP
7
Conducta gazdatilde poate fi parţial deterioratatilde Pentru a se realiza stabilitatea staticatilde a noiiconducte reabilitate trebuie dimensionat furtunul icircn funcţie de solicitatilderile externe Calcululconstatilde icircn
- calculul la incovoiere- calculul la flambaj- calculul rezistenţei furtunului la obosealatilde (stres)- calculul la flambaj datorat icircncatildercatilderii rezultate din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde
221 Calculul la icircncovoiereCalculul de icircncovoiere constatilde fie icircn determinarea procentului de icircncovoiere
efectiv (γD) la o anumitatilde grosime a peretelui furtunului t fie a grosimii pereteluifurtunului t admiţacircnd un procent de icircncovoiere maxim de (γD) le 5 Procentul deicircncovoire se calculeazatilde cu relaţia
γD = K(LW + Ws ) 100 [ E 15( DR ndash 1)3 + 0061 Es] (3)
unde γ este icircncovoierea conductei reabilitate-γD le 5 - procentul de icircncovoiere- L = 125 coeficient de decalaj- K = 0083 constantatilde de stratificare- W ndash icircncatildercarea staticatilde icircn N- Ws ndash icircncatildercarea dinamicatilde icircn N- DR = D t ndashraportul conductei reabilitate- D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat) icircn m- t ndash grosimea furtunului icircn m- E ndashmodulul de elasticitate al solului icircn Nm2- Es- modul de reacţie al solului icircn Nm2
Incatildercarea staticatilde W rezultatatilde din greutatea solului se calculeazatilde cu relaţiaW = CmiddotωmiddotBd 144 (4)
Unde C ndashgrad de ovalizareω- densitatea solului icircn kgm3Bd- latildeţimea tranşeei icircn care a fost montatatilde conducta ga zdatilde ( de reabilitat) icircn m
Coeficientul C se determinatilde cu expresia
C =
ku
e d
S
B
Huk
2
1
2
(5)
unde ku este raportul icircntre icircncatildercarea orizontalatilde şi cea verticalatildeHs ndashadacircncimea de pozare a conductei icircn m
Calculul icircncatildercatilderii dinamice care acţioneazatilde asupra furtunului pleacatilde de la realitatea catilde asuprafurtunului pot acţiona icircncatildercatilderi dinamice concentrate WSC şi icircncatildercatilderi dinamice distribuiteWSD
WS= WSC + WSD (6)
WSC = 033middotCSCmiddotPmiddotFSC 12middotD (7)WSD = CSDmiddotpmiddotFSD 144 (8)
unde CSC ndash coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor concentrateP ndash icircncatildercatilderi concentrate icircn NFSC- factor de impact pentru icircncatildercatilderi concentrate
8
CSD- coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor distribuitep ndash suprafaţa pe care sunt aplicate icircncatildercatilderile distribuite m2FSD- factor de impact pentru icircncatildercatilderi distribuite
222Calculul la flambaj
Furtunul este solicitat exterior de icircncatildercatilderi dinamice concentrate şi distribuite plusicircncatildercarea rezultatatilde din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde Grosimea furtunului t se determinatilde curelaţia[9]
t = 0721 D
3
1
2
sSL
t
CEBRE
I
Nq
(9)
unde D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde icircn mN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
qt =N
1 2
1
332
D
IECcedilBR L
(10)
qt ndash presiunea exterioaratilde exercitatatilde asupra conductei icircn Nm2EL ndash modulul de elasticitate redus la icircncovoiere datoritatilde efectului de icircmbatildetracircnire icircn Nm2Rω= 1 ndash 033(HωHS) coeficientul lui Buoyancy pentru apatilde (valoare minimatilde 067)B - coeficient de elasticitate pentru furtunI = 250t - moment de inerţieC- coeficient de ovalizare a conductei respectiv al furtunului calculat cu relaţia
C =
3
2
1001
1001
q
q
(11)
q ndash gradul de ovalizare calculat cu expresia
q = 100 (m
m
D
DD max ) (12)
unde Dm Dmax sunt diametrul mediu respectiv diametrul maxim al conducteiCoeficientul de elasticitate pentru furtun se determinatilde cu expresia
B =sH
e650
41
1
(13)
Incatildercatilderile statice şi dinamice se determinatilde cu relaţiile (6) (7) (8)In cazul icircn care flambajul este datorat numai icircncatildercatilderilor rezultate din acţiunea pacircnzei
de apatilde freaticatilde grosimea furtunului t se calculeazatilde cu expresia
9
t =
1
1(
2 3
1
2
PN
CKE
DR
L
(14)
icircn care P ndash este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunK = 7 ndashfactor de amplificareEL ndash modulul de elasticitate la icircncovoiereν = 03 ndashcoeficientul lui Poisson pentru furtunC- coeficientul de ovalizareDR- raportul conductei reabilitateN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
223 Verificarea rezistenţei furtunului la stresLa o duratatilde de viaţatilde de 50 de ani furtunul este supus unor condiţii de stres (obosealatilde
icircmbatildetracircnire) Fiind confecţionat din mai multe materiale cu caracteristici tehnice diferitefurtunul trebuie verificat şi la stres Se poate utiliza relaţia
15100
q(1+
100
q)( 2)(
t
D- 05 ( 1+ )
100
q)(
t
D=
PN
S(15)
icircn care P este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunt ndash grosimea furtunuluiN = 15 divide 2 factor de siguranţatildeS ndash rezistenţa la icircncovoiere a furtunuluiD ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat)q ndash gradul de ovalizare
Valoarea cea mai mare a grosimii furtunului t ca rezultat al diferitelor calcule efectuatepentru fiecare tip de solicitare icircn parte este grosimea finalatilde a peretelui furtunului
23 Metode de catildeptuşire interioaratildeConductele ce trebuie reabilitate sunt catildeptuşite pe suprafaţa interioaratilde cu un strat
subţire de mortar de ciment special sau polimeri speciali De regulatilde grosimea stratului estemai micatilde de 10 mm In unele cazuri se pot depune mai multe straturi Captuşirea interioaratilde(catildematildeşuirea) trebuie satilde asigure protecţie anticorozivatilde umplerea fisurilor şi a gatildeurilorrigiditatea catildeptuşelii stabilitatea staticatilde a conductei In acelaşi timp se icircmbunatildetatildeţescproprietatildeţile hidraulice ale conductei suprafaţa rezultatatilde icircn urma depunerii are rugozitatea maimicatilde ca rugozitatea suprafeţei interioare a vechii conducte Inainte de a se aplica metoda decatildeptuşire interioaratilde conducta se curatildetatilde foarte bine asiguracircndu-se un suport bun pentrucatildeptuşeala aplicatatilde In figura 3 se prezintatilde procedeul de catildeptuşire prin centrifugarePentru protejarea anticorozivatilde a conductelor metalice se aplicatilde catildeptuşeli cu ratildeşini poliexidicatilde
poliuree şi poliuretanToate aceste materiale au şi o bunatilde rezistenţatilde la abraziune Rugozitatea
suprafeţei interioare a conductei este foarte micatilde
Procedeul se aplicatilde la conducte cu diametrul nominal Dn= 80 divide 3400 mm şi lungimi aletronsoanelor de conducte L le 400 m
10
1 2 3 4 5 6Fig3 Utilaj pentru catildeptuşire prin centrifugare 1-conductatilde veche curatildeţatatilde 2 - furtun pentrualimentare cu mortar 3- robot 4- cap de pulverizare prin centrifugare 5- sistem de gletuire6-strat de mortar depus
Debitul de apatilde transportat prin conductatilde Q icircnainte de reabilitare calculat cu relaţiaQ = Av (16)
unde - Q este debitul apei vehiculate prin conductatilde icircn m3s- v ndashviteza apei icircn secţiunea de calcul icircn ms- A ndasharia secţiunii transversale a conductei icircn m2
trebuie satilde fie cel puţin egal cu debitul de apatilde transportat prin conducta reabilitatatildeMicşoracircndu-se diametrul interior al conductei viteza apei creşte cresc şi pierderile de sarcinatildedatoritatilde creşterii vitezei apei Din acest motiv icircn cadrul procesului de catildematildeşuire (torcretare)se procedeazatilde la gletuirea stratului de mortar de ciment pentru ca rugozitatea stratului realizatsa fie mai micatilde ca cea dinaintea reabilitatilderii Produsul de cimentare este alcatildetuit din cimentcu proprietatildeţi speciale + nisip cu granulaţie micatilde + aditivi Mortarul preparat icircn malaxoarespeciale dupatilde reţete este transportat cu pompe prin furtun la robot
Reproiectarea constatilde icircn calculul pierderilor de sarcinatilde unitare distribuite icircnainteşi dupatilde reabilitarea conductei precum şi a stabilitatildeţii statice sub influenţa diferitelorsarcini exterioarePierderile de sarcinatilde unitare distribuite icircn funcţie de debitul de apatilde transportat se determinatilde curelaţia
hr = Md Q2 (17)unde hr sunt pierderile de sarcinatilde unitar distribuite icircn mbar m
Md ndash modulul de rezistenţa hidraulicatilde icircn s2 m5Modulul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde Md se calculeazatilde cu relaţia
Md = 00826middot(λd5) (18)unde λ este coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde [-]
d- diametrul interior al conductei icircn mIntre coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde λ şi coeficientul lui Chezy ndashC- existatilde
legatildeturaλ = 8middotg C2 (19)
unde C -este coeficientul lui Chezy icircn m05sg-acceleraţia gravitaţionalatilde icircn ms2
Coeficientul lui Chezy se determinatilde cu expresia
C = kmiddotRh16 (20)
unde k-coeficientul de rugozitate al materialului [-]
11
Raza hidraulicatilde a conductei cu secţiunea circularatilde se determinatilde cu expresia
Rh = d4 (21)unde d ndash diametrul interior al conductei icircn m
In cazul icircn care se urmatildereşte protecţia anticorozivatilde umplerea fisurilor rigiditatea catildeptuşelii
(aplicaţie semi-structuralatilde) materialul folosit la obţinerea stratului depus de o anumitatilde
grosime t trebuie satilde asigure rezistenţa la forfecare pentru a menţine continuitatea
longitudinalatilde a stratului icircn prezenţa mişcatilderilor de teren rezistenţatilde la icircncovoiere rezistenţatilde
pentru preluarea sarcinilor dinamice Trebuie satildepate puţuri de lansare (de plecare de sosire
intermediare) care reprezintatilde circa 6 din suprafaţa totalatilde a şanţului necesar pentru
realizarea cu tranşeu deschis a conductei
223 Tehnologia sliplineTehnologia constatilde icircn introducerea unui tub nou icircn tubul vechi curatildeţat De regulatilde se
instaleazatilde conducte noi din GRP din PEID icircn conducte vechi Metoda se aplicatilde la reabilitareaconductelor de apatilde potabilatilde canalizare menajeratilde şi industrialatilde gaze naturale Toate sarcinilesunt preluate de noua conductatilde Secţiunea transversalatilde a noii conducte este mai micatilde casecţiunea transversalatilde a vechii conducte dar diferenţa va fi compensatatilde de valoareacoeficientul de rugozitate foarte mic al suprafeţei interioare a noii conducte Spaţiul dintrevechea conductatilde şi noua conductatilde este umplut cu un material special de cimentare In figura4A se prezintatilde schema tehnologicatilde de montare a noii conducte din PEID icircmbinatatilde prin suduratildecap la cap icircn exteriorul conductei vechiIn figura 4B se prezintatilde schema tehnologicatilde pentrumontare conducte GRP
A B1 2 3 4 5 1 2 3
12
Fig4 A-Tehnologie slipline montare conductatilde PEID 1- conductatilde veche2 ndashcap de tragere3-material de umplere4- cacircrlig6- conductatilde nouatilde PEID B-montare conductatilde GRP 1- conductatildeveche 2-material de cimentare 3- conductatilde nouatilde
224 Tehnologia subline
In conducta veche inspectatatilde video şi ulterior curatildeţatatilde foarte bine se introduce oconductatilde de polietilenatilde PE 80 sau PE 100 avatildend SDR (raportul dintre Dn t ) icircntre 26 şi 80Conducta nouatilde se supune unui proces de deformare a secţiunii transversale pe toatatilde lungimeaconductei sub forma de U ( icircn domeniul de elasticitate al materialului) dupatilde care se leagatilde cubenzi de sprijin figura 5 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde de troliu cu un cablu forţa detragere fiind monitorizatatilde permanent Dupatilde introducerea noii conducte icircn vechea conductatilde seintroduce apatilde sub presiune icircn conductatilde benzile de sprijin se vor rupe şi conducta nouatilde vareveni la forma iniţialatilde datoritatilde memoriei termice Procedeul se aplicatilde pentru Dn = 75mmdivide 1600mm şi lungimea L = 600m
1 2 3 4
Figura 5 Tehnologia subline 1- conductatilde veche 2- conductatilde nouatilde 3 ndash bandatilde de sprijin4 ndash conductatilde nouatilde revenitatilde la forma circularatilde
225 Tehnologia compact pipe
Conducta nouatilde din PEXa ( polietilenatilde reticulatatilde cu memoria formei) este introdusatilde icircnconducta de reabilitat deformatatilde sub forma literei C Aceastatilde conductatilde este trasatilde icircn conductaveche cu ajutorul unui troliu puţurile de acces sunt fie catildeminele de vanatilde existente fie puţuri
13
noi In figura 6 se prezintatilde poziţia conductei noi icircn timpul procesului de reabilitare şi dupatildereabilitare Readucerea conductei noi la forma iniţialatilde se face prin icircncatildelzire cu abur
Diametrul conductelor de reabilitat Dn = 100 divide 500 mm lungimea maximatilde 700mConducta nouatilde se muleazatilde pe interiorul conductei vechi şi preia sarcinile acesteia
226 Tehnologia swagelining
Tehnologia swagelining utilizeazatilde ca şi conductatilde nouatilde polietilena standard catildereia i sereduce diametrul cu 5divide 15 - deformatatilde icircn domeniul elastic cu ajutorul unui echipamentcomplex de reducere a diametrului figura 7 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde cu troliu icircnconducta veche ce trebuie reabilitatatilde Dupatilde aşzarea pe poziţia finalatilde a conductei forţa detragere este redusatilde iar conducta nouatilde revine la diametrul iniţial datoritatilde fenomenului derevenire elasticatilde Conducta nouatilde se muleazatilde perfect pe suprafaţa interioaratilde a conductei dereabilitat suprafaţatilde ce trebuie satilde fie curatatilde In figura 8 se prezintatilde instalaţia pentru procedeulswagelining Diametrul conductelor ce pot fi reabilitate Dn= 65 divide 1000mm la o lungimede 1000 m
Forţa de tracţiune a troliului poate fi determinatatilde cu relaţia ( 2 )
1 2 3Fig6 Tehnologia compact pipe 1-conductatilde de reabilitat 2- conductatildenouatilde deformatatilde icircn C 3- conductatilde nouatilde readusatilde la forma iniţialatilde
14
1 2 3 4 5
Figura 7Reducere dimensiuni conductatilde 1-conductatilde veche2 ndash conductatilde nouatilde gacirctuitatilde3- filieratilde 4- conductatilde nouatilde5- cap de tragere
1 2 3 4 5 6 7 8 9Figura 8 Instalaţie pentru tehnologia swagelining 1-conductatilde nouatilde PE 2- rolatilde de ghidare 3-reductor 4- puţ de plecare 5- conductatilde veche 6- cap de tragere 7- cablu 8-puţ sosire 9-troliu
267 Tehnologia rolldown
Tehnologia se aplicatilde la sistemele de distribuţie apatilde cu diametre mari amplasate icircn zone cutrafic pietonal şi auto ridicat Se utilizeazatilde conducte din PE icircmbinate prin suduratilde cap la cap peşantier cu ajutorul unui dispozitiv special cu role perechi Acest dispozitiv reduce diametrulcu maxim 10 icircn domeniul elastic al materialului viteza de reducere fiind de 1divide 3mminutReaducerea la forma şi dimensiunea iniţialatilde se face prin icircncatildelzirea conductei cu aburProcedeul este unul structural se pot reabilita conducte instabil din punct de vederestatic In figura 9 se prezintatilde tehnologia rolldown Dimensiunile conductelor de reabilitatDn=150 divide1000 mm lungimea 600 divide800 m
15
1 2 3 4
Figura 9 Tehnologia rolldown 1-conductatilde de reabilitat2-role3- conductatilde nouatilde4- conductatilde nouatilde fixatatilde icircn conducta veche
Bibliografie1 Roman M şa- Analiza multicriterialatilde Manual 2012 Academia de studii economiceBucureşti2 Massimio Flori ndashGhid pentru analiza cost-beneficu a proiectelor de investiţii Fonduleuopean pentru dezvoltare regionalatilde fondul de coeziune şi ISPA Universitatea de studii dinMilano 19973xxx - Ghid naţional pentru analiza cost-beneficiu a proiectelor finanţate din instrumentelestructurale Ministerul Economiei şi finanţelor4 StoenescuAl şa- Culegere de probleme de mecanicatilde teoreticatilde Editura Didacticatilde şipedagogicatilde Bucureşti 19655 Tudor I şa ndash Protecţia anticorozivatilde şi reabilitatea conductelor şi rezervoarelor EdituraUPG Ploieşti 2007 ISBN ndash 978-973-719-154-06 UTCB-ICECOM Bucureşti ndash Ghid pentru reabilitatea conductelor pentru transportul apei(brutecurate uzate uzate epurate etc) Bucureşti 20137Alessandrescu A- Inginerie mecanicatilde a sistemelor de conducte Ghid de proiectare + CDEditura AGIR Bucureşti 2013 ISBN 978-973-720-489-98 Paraschiv D- Tehnologii de recondiţionare şi procesatilderi ale suprafeţelor metalice EdituraJunimea Iaşi 2005 ISBN 973-37-0539-x9Najafi M ndash Trenchless technologies Piping- Installation and Inspection SUA ASCE PressISBN -978-0-07-164088-62010
16
10 Trujillo ARGhaderi S- Analysis of the long ndashterm Effect of mentenance Strategies InPipelines Technology 2006 Conference Bochum200611 httpmasinisiutilajero12 wwwtpcomro13 wwwrehaucom14SREN 129502 Calculul de rezistenţatilde mecanicatilde al reţele lor icircngropate sub diverse condiţiide icircncatildercare15 wwwceindustrialcomro16 httpinstalatiiucoznetindexconducte0-1517 wwwmnsrocamasuire framehtml18 wwwreabilitare-conductero19wwwcrumanro20 wwwHobasro21wwwgrup4cjro
- Note de curs 1pdf
- Note de curs 2_3pdf
- Note de curs 4_5pdf
- Note de curs 6pdf
- Note de curs 7_8_9pdf
3
de raport de inspecţie cu text şi fotografii dupatilde ROMANIAN STANDARD bazatilde de date
suport video Se precizeazatilde indicatorul numatilder de defecte km conductatilde exemplu-
conductatilde PVC 17 defecte km conductatilde beton 29 defecte km Roboţii pot fi configuraţi
pentru urmatildetoarele diametre ale conductelor
- diametre mici 30 - 250 mm
- diametre medii 250 ndash 600 mm
- diametre mari 600 - 3000 mm
Raportul final conţinedata şi ora inspecţiei denumirea locaţiei starea generalatilde a conductei
lungimea tronsoanelor inspectate poziţionarea şi localizarea defectelor icircnclinaţia şi panta
conductelor icircmbinatilderi defecte alte defecte Pentru diametre de 150 ndash 2000 mm se utilizeazatilde
roboţi CCTV cu tracţiune 4 x 4 prevatildezut cu senzori de icircnclinare lumini auxiliare leduri
cameratilde video presurizatatilde roţatie cap video la 360o icircnclinometru la 125 - 0 ndash 125
traductor de temperaturatilde 0 ndash 1000 C traductor laser Soft inspecţie Win Can 8
2 Factorii care conduc la scatildederea etanşeitatildeţii conductelor de canalizare
Etanşeitatea conductelor de canalizare reprezintatilde elementul cheie de bunatilde funcţionare un timp
icircndelungat O etanşare necorespunzatildetoare la conducta de canalizare permite infiltrarea apei
din mediul ambiant şi exfiltrarea icircn exterior a apei uzate Factorii care duc la scatildederea
etanşeitatildeţii conductelor sunt prezentaţi icircn continuare
- Factori fizici care provoacatilde deteriorarea conductei prin uzare şi eroziune
Particulele desprinde din peretele conductei la care se adaugatilde alte particule
solide vehiculate cu apa uzatatilde impreunatilde cu gratildesimile din apatilde provoacatilde
depuneri care micşoreazatilde diametrul interior al conductei Conductele pot fi
rupte sau fisurate datoritatilde greutatildeţii unor vehicule grele care traverseazatilde
conducta alunecatilderi de teren cutremure
- Factori chimici care distrug peretele conductei prin coroziune icircn urma unor
reacţii chimice Dioxidul de carbon este factorul principal care provoacatilde
procesul de corodare la conductele de oţel Conductele de beton se degradeazatilde
datoritatilde agresiunii satilderurilor de clor sulf NaCl2 CaCl2
- Factorii biologici ca bacterii ciuperci copaci care penetreazatilde icircn timp cu
ratildedatildecinile peretele conductei de canalizare
- Factori antropici ca deversarea de catildetre anumite persoane icircn sistemul de
canalizare de substanţe chimice gunoi menajer ulei mineral şi vegetal
motorinatilde unsoare consistentatilde care provoacatilde degradarea peretelui conductei
3 Clasificarea sistemelor de diagnosticare
4
In tabelul 1 se prezintatilde cele mai utilizate sisteme de diagnosticare a statilderii conductelor
Tabelul 1
Dupatilde felul imaginilor captate avem imagini alb-negru sau color Dupatilde modul de deplasare a
camerei video avem camere video deplasate manual camere video deplasate cu roboţi pe roţi
camere video deplasate cu roboţi pe şenile Fig3
5
Fig 3 Inspecţie cu robot pe roţi
1
2 3 4 5
Fig 4 Inspecţia cu robot pe şenile 1-autoutilitaratilde 2- conductatilde 3 ndashcatildemin 4 ndashrobot 5-
depunere
4 Tipuri de defecţiuni depistate icircn conductele de canalizare
Principalele defecţiuni ce apar la conductele de canalizare sunt prezentate icircn
continuare Aceste defecţiuni sunt diferite ca numatilder icircn funcţie de materialul conductei
41 Depozite de sedimente şi depuneri grele natildemol depuneri calcaroase gratildesimi rezultate
icircn urma spatildelatilderii stradale icircn care existatilde circa 30-35 nisip şi pietriş precum şi a
impuritatildeţilor şi substanţelor aflate icircn apa uzatatilde
42 Fisuri spatilderturi şi surpatilderi ale peretelui conductei Cele mai multe sunt la conductele
din beton urmate de conductele din PVC GRP si azbociment Fisurile pot fi pe creasta
conductei icircn partea laterala pe toate direcţiile Se icircntacirclnesc conducte sparte şi rupte icircn zona
de mufare Figura 5
6
A B
C
D
Fig 5Defecte A- fisuratilde B- gauratilde C- fisuri D- scurgeri latildengatilde racord
43 Deformatilderi de secţiune respectiv ovalizatilderi- apar icircn special la conductele din PVC cu DN
250 ndash 400 mm mai puţin la cele de beton
44 Imbinatilderi realizate incorect apar mai des la conducte din PVC mai puţine la conductele
din beton exemplu - 6 cazuri la conducte PVC cu DN 250- 600 mm 1 caz la conducte din
beton DN 300 ndash 500 mm
45 Deplasatilderi ale conductei generate de tasarea solului tasare datoratatilde insuficienţei
compactatilderii iniţiale nerespectarea condiţiilor de pozare privind patul de pozare Fenomenul
apare la conductele din beton mai puţin la cele din PVC cu DN 200 ndash 1000 mm
46 Racorduri laterale incorect executate cu ocazia racordatilderii de noi utilizatori şi la
realizarea de catildemine de racort cu aria mai mare de 012 m2
7
47 Patildetrunderi ale ratildedatildecinilor de copaci icircn conducte se face lent icircn timp şi se ajunge
dupatilde ani de zile la spargerea tubului din beton Evitarea se realizeazatilde prin patildestrarea distanţei
normate a traseului conductei faţatilde de copaci
48 Apatilde stagnantatilde pe conducte apare din douatilde motive primul cacircnd s-a executat lucrarea
iniţialatilde cu contrapantatilde la execuţie şi montaj iar a l doilea apariţia de praguri de aluviuni Apar
multe la conducte PVC exemplu 10 evenimente la conducta de PVC cu DN 250-600 mm 1
eveniment la conducta din beton cu DN 300-600 mm Procentul de ocupare a secţiunii
transversale cu apatilde stagnantatilde este de 5-10 icircn unele cazuri se ajunge la 50
49 Alte defecţiuni Se icircntacirclnesc tot felul de gunoaie şi PET-uri icircn conducte şi catildemine
catildemine fatilderatilde scatilderi capace sudate lemne la gura tubului radier catildemin incorect executat
5 Spatildelarea şi curatildeţarea conductelor
Cu ocazia inspecţiei conductelor ar trebui satilde se spele şi cureţe conductele icircnainte de a
introduce robotul icircn conductatilde pentru a nu influenţa deplasarea acestuia Spatildelarea se face cu
scopul de a elimina eventuale obstacole (depuneri icircntatilderite ratildedatildecini pietre noroi etc) care ar
icircmpiedica robotul satilde se deplaseze prin conductatilde Inainte de inspecţia video se utilizeazatilde
capete speciale de de curatildeţare acţinate hidraulic cu presiuni ale apei de 60 ndash 80 bari jeturile
de apatilde sunt dirijate icircn spate şi spalatilde conducta La presiuni mai mari de 80 bari se activeazatilde şi
circuitul duzei din faţatilde Curatildeţarea conductelor se poate realiza cu urmatildetoarele procedee
- curatildeţare prin introducerea unui amestec de aer ndash apatilde sub presiune cu viteza de 25
ms se eliminatilde oxizii de Fe mangan precum şi noroi nisip sedimente
- sistem Compri Tube Clean care utilizeazatilde un proiectil din poliuretan propulsat icircn
conducte cu diametrul mai mic de 150 mm de un jet de aer comprimat cu viteza de
15 ms
- metoda CAPSULA POLY- PING de curatildeţirea conductelor cu DN = 10- 2000 mm
cu ajutorul unei capsule cu diametrul mai mare cu 5 decacirct diametrul interior al
conductei capsula se deplaseazatilde prin conductatilde datoritatilde presiunii de 05 ndash 6 bari
- periaj mecanic şi sablare cu apatilde
- spatildelare cu jet de apatilde- de icircnaltatilde presiunecu debit de 300 lminut presiune ˂ 240
bari - spatildelare la presiune foarte icircnaltatilde debit apatilde 90 lminut presiune apatilde˂ 1200
bari - spatildelare cu solvent pentru icircndepatildertarea depunerilor de piatratilde
- tehnologia HI-JET care asiguratilde curatildeţarea conductelor şi uscarea
8
- metode combinate maşini de curatildeţat cu jet de apatilde freze lanţuri capete rotative
tatildeietoare
- dispozitiv mecanic amfibiu tip Molch format din douatilde capete unul prevatildezut cu
ghiare de oţel unul cu patilderţi flexibile din cauciuc pentru finisare
In fig 6 se prezintatilde cacircteva tipuri de (duze) capete de spatildelare icircn fig7 curatildeţarea mecanicatilde iar
icircn fig8 curatildeţarea cu capsule flexibile In funcţie de diametrul nominal al conductei şi de tipul
de depuneri se alege capul de curatildeţare Acesta nu trebuie satilde provoace degradarea conductei
supuse operaţiei de curatildeţare
AB
C
Fig6Tipuri de capete de spatildelare-curatildeţareAB ndashcapete curatildeţare standard cu jetunghiular DN 40-150 mm C-D- tatildeietor deratildedatildecini pentru DN=100-250 mm
D
9
1 2 3 4 5 6
Fig7 Curatildeţare mecanicatilde1-conductatilde cu depuneri 2- dispozitiv mecanic de curatildeţare 3 ndashcablu
4 ndashgroapatilde de poziţie 5 ndashconductatilde curatatilde 6-mototroliu de diferite puteri
Fig8 Curatildeţarea cu capsule flexibile
Pentru desfundarea ţevilor de canalizare cu diametre cuprinse icircntre 13 ndash 250 mm se folosesc
foreze pentru desfundat ţevi de canalizare echipate cu o gamatilde de accesorii - -
- capete drepte ovale conice pentru curatildeţiri uşoare
- capete cu lanţ pentru curatildeţare conducte din oţel fontatilde
10
- capete romboidale pentru curatildeţare depuneri de piatratilde
- cuţite tocatildetoare pentru conducte cu diametre mari
- freze cu 4 şi 6 lame pentru stratildepungerea conductelor foarte obturate
- cacircrlige recuperatoare pentru extragere material textil hacircrtie etc
Arcul curatildeţitor pe care sunt montate accesoriile ajunge la o lungime de maxim 60 m
In anexa 1 se prezintatilde un dispozitiv de curatildeţare mecanic cu ghiare iar icircn anexa 2 conductele
curatildeţate
1 2 3
Anexa 1 ndash Dispozitiv de curatildetare cu ghiare(3 racircnduri concentrice de ghiare) 1-ghiare 2corp
3cacircrlig [10]
11
Aenxa 2 Conducte curatildeţate pregatildetite pentru reabilitare [10]
Bibliografie
1Badea G ndashInstalaţii sanitare Editura Risoprint Cluj-Napoca 2008
2Aştilean I- Contribuţii teoretice şi experimetale la reabilitarea şi modernizarea sistemelelor
de alimentare cu apatilde a localitatildeţilor urbane Tezatilde de doctorat UTC-N 2010
3Chira TV- Diagnosticarea statilderii tehnice a sistemelor de canalizare Tezatilde de doctorat
UTC-N 2012
4 httpinspecţievideorotemplate-ahtml
5 wwwtechnicmad-sonro
6 httptegadoropagesDUZE-CURATARE-CANALhtml
7wwwRohter-grpro
8wwwleaderroroforeze-pentru-desfundat-tevi-de-scurgerehtml
9 wwwcasteconceptro
10wwwludwiggpfeiffercom-Reabilitarea ţevilor sub presiune şi a reţelelor de canalizare
11SREN 135082011 ndash Starea reţelelor de canalizare din exteriorul clatildedirilorPartea 2
Sisteme de codificare a inspecţiei vizuale
12SRISO 24511 ndash Activitatildeţi referitoare la servicii de apatilde potabilatilde şi canalizare Indrumatildetor
pentru managementul serviciilor publice de canalizare
12
1
Note de curs 4-5Diagnosticarea conductelor din sistemele de transport şi de distribuţie aapei
1GeneralitatildeţiElementele constitutive ale conductelor din sistemele de distribuţie a apei sunt supuse
permanent uzurii fizice degradatilderii morale uneori restricţiilor legislative Dacatilde uzurile fizice
pot fi diminuate icircn timp printr-o icircntreţinere adecvatatilde periodicatilde şi o exploatare corectatilde
degradarea moralatilde a conductelor nu poate fi evitatatilde deoarece apar noi şi noi soluţii
constructive icircntr-un timp relativ scurt In ultimul secol au fost utilizate multe tipuri de
materiale la construcţia conductelor fiecare soluţie fiind la data apariţiei o noutate icircn
domeniu Analizacircndu-se comportarea icircn timp a conductelor s-a constatat catilde defectele din
sistemele de distribuţie a apei pot fi icircmpatilderţite icircn şase grupe
- -defecte datorate utilizatilderii la proiectarea execuţia şi repararea conductelor a
unor materiale şi tehnologii necorespunzatildetoare
- -defecte datorate coroziunii
- -depuneri icircn conducte
- -deterioratilderi ale conductelor prin fisurarea şi ruperea materialului din care
este confecţionatatilde conducta
- -defecte ale racordurilor şi icircmbinatilderilor
- -deterioratilderi prin exploatare necorespunzatildetoare
2 Analiza defectelor apatilderute la conductele de distribuţie a apei
In procesul de diagnosticare a conductelor se pleacatilde de la defectul constatat
definacircndu-se un numatilder de cauze care se eliminatilde metodic ajungacircndu-se la cauza primaratilde
Analiza superficialatilde de stabilire a cauzelor care a provocat defectul conduce la repetarea
defecţiunii sau accentuarea unor defecte aflate icircn stare incipientatilde
21Defecte datorate utilizatilderii de materiale şi tehnologii necorespunzatildetoare apar datoritatilde
alegerii materialului conductei a materialelor de etanşare şi protecţie anticorozivatilde
necorespunzatoare
Se manifestatilde icircn timp atacirct la conductele din fontatilde oţel cacirct şi la cele din PVC PE depozitate
necorespunzatildetor
22Defectele datorate coroziunii apar atacirct la suprafaţa interioaratilde a conductei datoritatilde
contactului cu apa cacirct şi la suprafaţa exterioaratilde datoritatilde umiditatildeţii şi agresivitatildeţii solului icircn
care este amplasatatilde conducta Chiar dacatilde conductele sunt protejate iniţial icircmpotriva coroziunii
prin vopsire zincare catildeptuşire cu materiale plastice beton ratildeşini fenomenul de corodare a
conductei apare icircn timp O atenţie deosebitatilde trebuie acordatatilde protejatilderii conductei icircmpotriva
2
coroziunii electrochimice produsatilde de curenţii vagabonzi mai ales icircn apropierea catildeii ferate sau
a catildeilor de rulare a tramvaielor Protecţia se realizeazatilde prin utilizarea sistemului anticoroziv
catodic (prin care conducta este legatatilde la polul negativ) a unei surse de curentrsquo fie cu anozi de
sacrificiu cu un potenţial mai electronegativ decacirct metalul conductei
23 Depuneri icircn conducte
Depunerile din conducte sunt cauzate de materiile icircn suspensie existente icircn apatilde şi de
satilderurile de calciu şi magneziu fig1 In timp aceste depuneri micşoreazatilde diametrul conductei
matilderesc coeficientul de rugozitate de la 003 la conducte de oţel noi la 005-02 la conducte din
oţel cu depuneri mici respectiv la valori mai mari de 2 la depuneri mari ( strat gros) [2]
Datoritatilde acestor factori scade debitul de apa transportat prin conducte sau trebuie matilderitatilde
presiunea pentru a menţine debitul Se matildereşte astfel consumul de energie electricatilde cu
repercursiuni asupra costului unui m3 de apatilde livratatilde la beneficiari Dacatilde presiunea creşte peste
presiunea de 6 bari care este presiunea maximatilde admisibilatilde icircn sistemele de distribuţie a apei se
pot produce avarii prin fisurarea sau spargerea conductei
Fig 1 Depuneri icircn conductatilde
Biofilmele sunt alte tipuri de depuneri cu grosimea de 01 mm la cacircţiva mm care pot satilde
aparatilde icircn conducte şi care pot cauza corodarea conductelor şi influenţa proprietatildeţile hidraulice
ale conductei [1]
24 Deterioratilderi ale conductelor prin fisurarea şi ruperea materialului din care este
confecţionatatilde conducta
Cauzele care provoacatilde fisurarea şi ruperea conductei sunt
3
- -greşeli de proiectare şi de execuţie
- -modificarea adacircncimii de pozare
-apariţia unor sarcini suplimentare statice şi dinamice care nu au fost luate
icircn calcul la proiectare ca şocuri vibraţii modificatilderi ale traficului urban creşterea
greutatildeţii pe osie a autocamioanelor modificarea permanentatilde a nivelului pacircnzei freatice
cauzatatilde de precipitaţii abundente sau secetatilde prelungitatilde precum şi deterioratilderile prin
icircngheţ icircn anotimpul iarnatilde
25 Defecte ale racordurilor şi icircmbinatilderilor
Aceste tipuri de defecte pot satilde aparatilde la toate tipurile de conducte la care icircmbinatilderile au
fost realizate necorespunzatildetor
26 Deterioratilderi prin exploatare necorespunzatildetoare
Deschiderea sau icircnchiderea bruscatilde a unor vane poate provoca lovitura de berbec care
deterioreazatilde conducta datoritatilde apariţiei suprapresiunilor
3 Identificarea fisurilor şi rupturilor la conductele de distribuţie a apei
Pierderile maxime admise de apatilde icircntr-un sistem de distribuţie a apei sunt de 20 [3]
Pierderi de apatilde prin deschideri Tabelul 1
Diametru
deschidere
presiune
Litriminut Litrioratilde m3zi m3lunatilde m3an
2 mm 6 bari 500 30000 720 21600 259200
4 mm 6 bari 1840 110400 2650 79488 953856
6 mm 6 bari 4000 240000 5760 172800 2073600
8 mm 6 bari 7020 421200 10200 303264 3639168
2mm 3 bari 320 19200 461 13824 165888
4 mm 3 bari 1200 72000 1728 51840 622080
In tabelul 1 se prezintatilde pierderile de apatilde la presiunea de 6 bari respectiv 3 bari [5] Din acest
motiv fisurile şi rupturile conductelor trebuie detectate permanent deoarece prin acestea se
4
pierde apa Metoda modernatilde de detectare a fisurilor este localizarea prin compararea
zgomotelor cu corelatori LNC ( Leak Noise Correlator) fig2
Fig 2 Principiul de funcţionare a corelatorului LNC
Corelatorii LCC utilizeazatilde doi senzori care detecteazatilde zgomotul (vibraţii sonore) produs de
apa care curge prin fisuratilde Distanţa pacircnatilde la cei doi senzori fiind diferitatilde şi intensitatea sonoratilde
receptatatilde de cei doi senzori este diferitatilde Distanţa de la fisuratilde pacircnatilde la transmiţatildetorul cel mai
apropiat se determinatilde cu relatia
L = ( D ndash tv ) 2 (1)
Unde D- lungimea conductei icircntre cele cele douatilde transmiţatildetoare icircn m
L- distanţa de la fisuratilde pacircnatilde la tranmiţatildetorul cel mai apropiat icircn m
v- viteza de propagare a sunetului prin conductatilde icircn mms
5
Fig 3 Detectarea pierderilor de apatilde prin monitorizare acustica cu senzori Wireless
Timpul se determinatilde cu expresia
t = N v (2)
N = D ndash 2L (3)
Altatilde metodatilde pentru detectarea pierderilor de apatildendash sistem de monitorizare Wireless
Leakmaster - fig3 se bazeazatilde tot pe vibraţiile acustice provocate de jetul de apatilde care iese
din conductatilde şi produce icircn corpul conductei vibraţii acustice Nivelele de zgomot detectate de
senzori sunt salvate şi transmise prin radio la unitatea mobilatilde centralatilde De regulatilde se matildesoaratilde
zgomotul icircn timpul perioadei de consum redus de apatilde icircntre orele 2- 4 am Zgomotul poate fi
depistat şi la vane contoare de apatilde hidranţi alte armatildeturi
Urmatilderirea şi calibrarea acusticatilde TestrodGeofon utilizeazatilde douatilde unitatildeţi una de localizare
Testrod alta de calibrare Geofon care lucreazatilde icircn combinaţie cu un generator de puls PWG
Se ascultatilde vanele şi apometrele iar icircn locul unde existatilde scurgere presiunea exercitatatilde produce
un zgomot care poate fi detectat de la suprafaţatilde cu echipamentul amintit fig4
6
1 2 3
Fig4 Determinarea pierderilor de apatilde cu aparatul TestrodGeofon 1 ndashtijatilde robinet 2-
spatilderturatilde 3-hidrant
Detectorul de gaz Gas Check-H2 determinatilde pierderile de hidrogen din conducta umplutatilde cu
gaz la o anumitatilde presiune Durata de matildesurare depinde de dimensiunea fisurii tipul de sol
structura de suprafaţatildefig5
Fig 5 Detector de gaze
4 Diagnosticarea imagisticatilde a statilderii tehnice a conductelor
7
Stabilirea statilderii tehnice a conductelor unui sistem de distribuţie a apei se realizeazatilde icircn prezent
prin diagnosticare imagisticatilde Informaţiile obţinute vor fi utilizate la fundamentarea deciziilor
de reabilitarereparare şi retehnologizare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeaza icircnainte de
icircnceperea unui proces de repararereabilitare cu tehnologii NO DIG adicatilde fatilderatilde satildepatildeturatilde
continuatilde pe icircntreaga perioadatilde de reabilitare şi se terminatilde odatatilde cu finalizarea lucratilderilor de
reabilitare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeazatilde icircn douatilde etape realizarea pe teren a
inspecţiei tehnice a conductelor şi procesarea imaginilor realizate finalizatatilde prin icircntocmirea
raportului de inspecţie Realizarea pe teren a inspecţiei tehnice se face cu ajutorul roboţilor
pentru inspecţie imagisticatilde deplasabili pe roţi sau şenile Inainte de realizarea inspecţiei icircn
conductatilde se realizeazatilde urmatildetoarele operaţii conducta se izoleazatilde de restul instalaţiei se
goleşte de apatilde se curatildeţatilde se demonteazatilde vanele de separaţie şi se introduce robotul icircn
conductatilde Roboţii sunt echipaţi cu camere video laser pentru determinarea ovalitatildeţii
conductei sonar pentru determinarea grosimii stratului de coroziune a fisurilor şi a
icircmbinatilderilor defecte camere telescopice mobile pentru inspecţia tehnicatilde a racordurilor surse
de luminatilde suplimentaratilde radiolocatoare pentru determinarea traseului conductei fig6
Rapoartele de inspecţie cuprind date referitoare la tipul conductei inspectate adacircncimea de
pozare a conductei numatilderul de defecte poziţia şi starea racordurilor tipul defectelor
localizarea acestora schiţa tronsonului inspectat cu localizarea defectelor
Fig 6 Robot dotat şi cu laser pentru stabilirea gradului de ovalizare conducte
Fig7 Diagnosticare conductatilde de apatilde ndashdepuneri
Bibliografie
8
1 Bolboacatilde AM- Contribuţii teoretice şi experimentale la reabilitarea şi modernizarea
conductelor din sistemele de distribuţie a apei icircn localitatildeţi Tezatilde de doctorat UTC-N Cluj-
Napoca 2012
2 wwwtermoutclujrotermoluc
3 SR 13431-2006
4 STAS 73471-74
5wwwdetcondro
6wwwdetectaquaro
7httpcasteconceptro
1
Note de curs 6 Diagnosticarea conductelor din sistemele de transport şidistribuţie a gazelor combustibile
1 IntroducereGazele combustibile- gaze naturale şi gaze petroliere lichefiate- sunt utilizate pentru
- nevoi menajere la maşini de gatildetit şi preparare apatilde caldatilde- instalaţii de ardere pentru obţinerea energiei termice necesare icircncatildelzirii- icircn procese tehnologice
Reţelele pentru transportul şi distribuţia gazelor naturale combustibile se impart icircn- retele exterioare de distribuţie- reţele interioare de utilizare
Presiunile icircn reţeaua de gaze naturale combustibile sunt diferite pe tronsoanele instalaţiei- -icircnaltatilde presiune ˃ 6 bari- -medie presiune 2 ndash 6 bari- -presiune redusatilde 02 ndash 2 bari
-presiune intermediaratilde 005 ndash 02 bari-presiune joasatilde lt 005 bari
Valorile presiunilor au fost stabilite dupatilde urmatildetoarele criterii-presiunea de utilizare a arzatildetoarelor şi altor aparate care lucreazatilde cu gaze-siguranţa icircn exploatare a sistemului de alimentare cu gaze-caracteristicile funcţionale ale regulatoarelor de presiune debitmetre aparate de
reglaj şi automatizareSistemul de conducte de icircnaltatilde presiune pentru gazele din import sau cele din producţieproprie are presiunea de lucru pgt40 bari Sistemul regional de transport are presiunea de 6 ndash40 bari iar sistemul local de transport are presiunea mai micatilde de 6 bari Conductele suntmetalice confecţionate din oţel icircmbinate prin suduratilde electricatilde urmatatilde de verificareacordonului de suduratilde prin metode nedistructiveReteaua exterioaratilde de distribuţie este confecţionatatilde din tevi de oţel imbinate prin suduratilde cufitinguri (cot teu cruce etc) sau din polietilena de icircnaltatilde densitate icircmbinatatilde prin suduratilde
2 Defecţiuni ale conductelor
Prin defect al conductelor din sistemul de transport şi distribuţie al gazelor combustibile seicircnţelege orice eveniment icircn sistem care provoacatilde pierderi de gaze de la simple emanaţii lamodificatilderi ale regimului de presiune care necesitatilde pentru rezolvare reparare materiale forţatildede muncatilde utilaje consum de timpDefecţiunile apar icircn interiorul conductelor metalice lasuprafaţa peretelui sau la exteriorul conductelor Avacircnd icircn vedere gradul de periculozitate alsistemului de conducte defecţiunile posibile se impart icircn trei clase de defecte
- defecte generate de factori dependenţi de timp defecte produse de coroziuneaexterioaratilde ( electrochimicatilde chimicatilde coroziunea solului coroziunea microbiologicatildecoroziunea datoratatilde solicitatilderilor mecanice coroziunea prin eroziune coroziunea piting)defecte provocate de coroziunea interioaratilde defecte produse de coroziunea fisurantatilde subtensiune
- defecte generate de factori stabili defecte de fabricaţie ale icircmbinatilderilor sudate defecte de construcţie ( fisuri şi ruperi ale cordoanelor de suduratilde bucle sau curbe ale ţevilorsudate) defecte ale elementelor filetate ale conductelor defecte ale elementelor de tip specialale conductelor ( defecte ale icircmbinatilderilor cu flanşe defecte de funcţionare incorectatilde arobineţilorvane catildederi ale sistemului de etanşare sau corpurilor echipamentelor )
2
- defecte generate de factori independenţi de timp defecte produse de intervenţiede terţatilde parte (voite sau nevoite) care produc defecte imediate sau icircntacircrziate deterioratilderi prinacţiuni ilicite defecte produse de operarea incorectatilde defecte produse prin solicitatilderi climaticesau de teren ( defecte datorate temperaturilor scatildezute tratildeznete ploi inundaţii alunecatilderi deteren cutremure)
Coroziunea are ponderea cea mai mare raportat la numatilderul de defecţiuni care seregatildesesc icircn lunile cu temperaturi scatildezute şi umiditate mare Se depisteazatilde la distanţe mici decordonul de suduratilde şi se datoreazatilde sudurii necorespunzatildetoare izolaţiei exterioarenecorespunzatildetoare şi solului Fenomenul de coroziune duce la micşorarea grosimii pereteluiconductei şi icircn final la perforarea lui figura 1
Fig1 Coroziune exterioaratilde pe conductatilde de gaz [3]
Dacatilde coroziunea şi fisurile nu sunt depistate şi nu sunt reparate icircn stadiul primar de degradareaceste vor creşte pacircnatilde la degradarea finalatilde catastrofalatilde catildend se pierde gazul din conductatilde şi sepot produce evenimente grave In prezent existatilde implementat icircn sistemul naţional ndashTransgaz-sistemul preventiv si corectiv de mentenanţatilde care introduce un sistem lucratilderi dementenanţatilde planificate anual ndashrevizii tehnice RT- durabilitate economicatilde de mentenanţatildenivel acceptabil al riscului de producere al defectelor accidentale şi cheltuieli minimeplanificate din timp Pentru protecţia catodicatilde a conductelor (sistem activ) se utilizeazatilde douatildesisteme - sistemul cu anozi galvanici ataşaţi conductei
- sistemul cu staţie de injecţie de curent electric icircn conductatildeProtecţia anticorozivatilde exterioaratilde ndashsistem pasiv- ( uşoaratilde normalatilde icircntatilderitatilde foarte icircntatilderitatilde) serealizeazatilde icircn exterior cu mai multe straturi
- stat aderent cu grund vopsea pe bazatilde de bitum şi benzinatilde- strat izolare cu amestec pe bazatilde de bitum
3
- strat armare cu benzi din pacircslatilde sau fibratilde de sticlatilde- icircnveliş exterior din benzi bitum - cauciuc materiale plastice fibre de sticlatilde
Protecţia anticorozivatilde icircn interiorul conductei se realizeazatilde prin grunduire cu bitum
3 Diagnosticarea conductelor din sistemul de transportDiagnosticarea conductelor ce trebuie reabilitatereparate este un proces complex
realizat icircn prezent cu metode moderne Reabilitatea conductei este icircn cele mai multe cazuri osoluţie mai economicatilde decatildet o investiţie nouatilde Deciziile trebuie luate dupatilde o analizatildeeconomicatilde dupatilde durata efectivatilde de exploatare şi istoricul defectelor de pe conductatildeDiagnosticarea conductelor pentru a se stabili starea tehnicatilde vine icircn sprijunul luatilderii uneidecizii corecte Determinarea statilderii tehnice se poate realiza cu urmatildetoarele metode
- investigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei conductei metalice icircngropate aplicabilatildela conducte metalice icircngropate protejate catodic dar care prezintatilde defecte deizolare icircn vederea controlului ultrasonic al integritatildeţii materialului tubular
- investigare din interior cu ajutorul sistemelor inteligente de diagnosticare ndash PIG(cu metode magnetice şi ultrasonice) a conductei icircn funcţiune pentru defecteinterioare şi exterioare ale conductei
- tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziuneInvestigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei se face cu trei procedee- metoda Pearson (gradient de curent alternativ)-metoda potenţialelor la intervale mici CIPS-metoda gradientului de curent continuu DCUGInvestigarea din interior cu sisteme inteligente PIG detecteazatilde coroziuni interioare
coroziuni exterioare defecte ale cordoanelor de suduratilde fisuri ale materialului conducteiTehnologia aplicatatilde cuprinde urmatildetoarele operaţii
- pozarea pe traseul conductei a indicatoarelor de trecere PIG a sistemului de urmatilderirea deplasatilderii PIG-ului
- operaţii pregatildetitoare pentru inspecţie identificarea obstacolelor realizarea unuiprogram de curatildeţire adecvat inspectarea gatilderilor de lansare-primire a instalaţiei godevilare
- curatildeţirea conductelor cu PIG de curatildeţire (godevil) magnetic cu perii racloaremagnetic cu perii pe circumferinţatilde cu discuri de raclare cu discuri de ratildezuire PIG dinpolietilenatilde
- probatilde de trecere cu PIG fals echipat cu discuri de calibrare- inspecţia inteligentatilde propriu zisatilde cu PIG inteligent dotat cu senzori de relevare a
defectelor interne şi externe + detectare presiune temperaturatilde unghi de redare vitezatilde derulare
PIG-ul inteligent trebuie satilde icircnregistreze datele suficiente culese pe canale separate satildedispunatilde de capacitate mare de stocare a datelor satilde aibe un numatilder mare de senzoriminiaturizaţi pentru a acoperii 100 din circumferinţa conductei PIG-ul este transportat princonducta de gaz icircn acelaşi timp cu debitul de gaze necesare consumatorului cu o anumitatildevitezatilde PIG-ul se lanseazatilde din gara de lansare - primire PIG anexa 1 In figurile 2 şi 3 seprezitatilde douatilde tipuri de PIG-uri figura 4 prezintatilde principiul de matildesurare ultrasonicatilde In fig5 67 se prezitatilde tipuri de PIG-uri Gara de lansare primire PIG-uri asiguratilde lansarea PIG-urilor icircnconducte cu DN 200 ndash 1100 mm la presiuni nominale de 25 ndash 100 bari şi temperaturi de -300
-+ 500 Tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziune este o metodatilde nedistructivatilde de
diagnosticare a defectelor conductelor ce nu pot fi diagnosticate cu PIG-uri inteligenteMetoda constatilde icircn efectuarea matildesuratildetorilor deasupra terenului pe traseul conductei icircn vedereadeterminatilderii anomaliilor apatilderute icircn grosimea pereţilor cum ar fi coroziunea Tehnologia deoperare cuprinde
4
- aplicarea unui curent electric cu componente armonice cu frecvenţe diferite icircntredouatilde puncte ale conductei la distanţa de 1000 m unul de altul
- se deplaseazatilde placa cu senzori ( 6 senzori icircn linie x 4 coloane) fig8 din metru icircnmetru pe traseul conductei matildesuracircndu-se cacircmpul magnetic icircn lungul conductei- procesarea datelor obţinute icircn laborator icircn vederea determinatilderii deviaţiei cacircmpului
magnetic dependent de frecvenţatilde icircn direcţie verticalatilde şi orizontalatilde- prezenţa unei deviaţii indicatilde regiunea care prezintatilde defect de regulatilde cauzat de
coroziune-
Fig2 Componenţa PIG cu senzori ultrasonici
Fig3 PIG cu senzori magnetici
Metoda NO PIG se poate utiliza la diametre ale conductelor de 3 ndash 10 ţoli la o grosime aperetelui de maxim 10 mm si o adacircncime a conductei de 2 metri Lungimea de inspecţie aconductei este de 1000 m Productivitatea zilnicatilde este de 750 m Alte caracteristici tehnice
- specificaţie defect ˃ 96- lungimea minimatilde 50 mm- latildeţimea minimatilde 50 mm
5
- detectare defect ˃ 20 pierdere metal rezoluţie adacircncime ˂ 20 mm- adacircncime coroziune minim 50 din grosimea peretelui
Fig6 PIG introdus icircn conductatilde 1- conductatilde 2 ndashPIG
1 2 3 4 5
1
Fig4 Principul de matildesurare ultrasonic 1-peretele Fig 5 PIG de curatildeţire 1- periiţevii2- impuls incident 3- defect interior 4- impulsreflectat 5- defect exterior
1 2
-
6
Fig7 Tipuri de PIG
1 2 3
Fig8Instalaţie de diagnosticare NO PIG 1- placa cu senzori 2 ndash cablu 3- calculator
4 Diagnosticarea conductelor din sistemul de distribuţieConductele de transport şi distribuţie sunt izolate exterior ( protecţie pasivatilde) cu ţesatildeturatilde devatatilde de sticlatilde şi bitum protejate catodic ( protecţie activatilde) Ingropate dacatilde este cazul la minim08 m adacircncime sau montate suprateran Diagnosticarea statilderii tehnice a conductelor se facecu urmatildetoarele procedee
- examinarea vizualatilde cu ochiul liber folosind lupa dacatilde este cazul-examinare imagisticatilde icircn interiorul conductei cu camere video- examinare cu ultrasunete cu impuls reflectat- examinare cu ajutorul curenţilor turbionari- examinare cu radiatii penetrante ( Xγ )- examinare prin termografie
Conductele pot avea defectele coroziune eroziune obosealatilde Forma acestor defecte poate fi
ovalatilde neregulatatilde spiralatatilde Din punct de vedere al originii şi localizare avem defecte de
suprafaţatilde icircn apropierea suprafeţei şi defecte interne Defectele pot fi individuale sau grupate
Alegerea procedeului de diagnosticare se face dupatilde tipul defectului accesibilitatea conductei
nivel de sensibilitate dorit echipament de examinare disponibil costul procedeului Chiar
dacatilde conductele sunt corodate şi pierderea de material din peretele conductei este mai mic de
7
80 din grosimea peretelui dar nu au scurgeri de gaze ele nu se scot din funcţiune dar se
poate micşora presiunea din conductatilde Urmeazatilde a se repara ca defect local efectuicircndu-se
reparaţia localatilde a conductei pe o anumitatilde lungime
Verificarea tehnicatilde a conductelor şi branşamentelor se executatilde la intervale de 6luni-
12 luni icircn funcţie de numatilderul de defecte constatate kman precedent şi alţi parametri tabelul
1 Tabelul 1
Termene maximale pentru efectuarea verificatilderilor tehniceTipul conductei Conducte din oţel Conducte din PE
subterane supraterane
Numatilder de
defecte
constatatekman
precedent x
x lt 0025 0025ltxlt025 025ltxlt1 xgt1 indiferent de
vechimea
conductei
cu
vechime
ltde 2 ani
cu
vechime
gtde 2 ani
Interval de timp
1
verificare
an
1 verificare la
6 luni
1
verificare
la 3 luni
1
verifi
care
lunatilde
1
verificarean
1
verificare
la 6 luni
1
verificare
an
Verificarea etanşeitatildeţii icircmbinatilderii conductelor şi armatildeturilor se face la presiunea de lucru a
gazului din instalaţie cu spumatilde de apatilde şi satildepun sau aparate de detectare scurgeri de gaz metan
In figura 9 se prezintatilde un aparat pentru inspecţie video tractat manual iar icircnfig10 aparat pentru detectarea scurgerilor de gaze naturale utilizat la verificarea etanşeitatildeţii
1
2
Fig10 Aparat pentru detectare scurgeri degaze naturale 1 senzor 2- aparat
Fig9 Aparat pentru inspecţie video
8
Bibliografie
1TatildenatildesescuFT ndash Electrotehnologii Protecţia mediului procesarea de materiale şicontrol nedistructiv Editura AGIR Bucureşti 2011 ISBN 978-973-720-353-32ZecheruGh şa- Strategii de mentenanţatilde pentru conductele de transport al gazelornaturale Universitatea de petrol şi gaze Ploieşti 20113Laţa I Bicircrsan F ndashUtilizarea materialelor compozite la repararea defectelor de tip lipsatildede material produse prin coroziunea exterioaratilde a conductelor metalice In Monitorul depetrol şi gaze 5 (111) mai 2011p64wwwnopigro5wwwflowtitecom ndash Manual de intervenţie Flowtite Technology AS Norvegia6wwwtransgazro7wwwarmagazro8wwwagirro9wwwpipelineengineeringro10wwwscrigroupcom11wwwartecnoro12wwwavantro13PT CR 12-200315SREN 13480-32003A2 200716SREN 14291 ndash Soluţii spumante pentru detectarea scurgerilor de gaze17 EN 12954-2
9
Anexa 1-Garatilde de lansare - primire PIG (godevil) [10]
1
Note de curs 7-8-9 Metode şi tehnologii de reabilitare şi modernizare a conductelor dedistribuţie apatilde canalizare gaz
1 Alegerea tehnologiei de reabilitare a conductelor utilizacircnd analizamulticriterialatilde
11 GeneralitatildeţiReabilitarea conductelor reprezintatilde o etapatilde importantatilde icircn prelungirea duratei de
exploatare a conductei degradate pe o perioadatilde de 30 divide 50 ani Costul reabilitatilderii este estimatla 50 divide 75 din valoarea unei noi investiţii De exemplu icircnlocuirea conductelor de gazenaturale sau a unor tronsoane din acestea se face icircn funcţie de starea tehnicatilde numatilder de defecte km agresivitatea solului şi valorile curenţilor de dispersie modernizarea carosabilului şiinfrastructurii sistemelor de utilitatildeţi necesitatea redimensionatilderii schimbarea regi mului depresiune influenţa asupra mediului ambiant dezvoltarea economicatilde a unor regiuni etcLuarea deciziei de reabilitare este etapa cea mai importantatilde icircn realizarea proiectului dereabilitare Fiind un proiect de dezvoltare tehnologicatilde fundamentarea deciziei se face cuajutorul analizei muticriteriale -AMC Aceasta se bazeazatilde pe analiza cantitativatilde ndash prinpunctare ierarhizare determinarea ponderii - a unei game largi de catagorii şi criteriicalitative de impact Alatildeturi de costurile şi beneficiile economice stabilite prin metodacost-beneficiu - MCB - pot fi elaboraţi diferiţi indicatori sociali şi de mediu Utilizareaacestei metode permite structurarea şi combinarea diferitelor evaluatilderi ce trebuie luate icircnconsiderare icircn luarea deciziilor cacircnd pot fi mai multe alternative
AMC este utilizatatilde pentru selectarea celei mai bune alternative din cele disponibilepentru realizarea investiţiei icircn reabilitarea conductelor Pentru proiecte mici se utilizeazatildeAMC iar pentru proiecte majore AMC + MCB AMC poate fi aplicatatilde şi icircn cazurile icircncare proiectul are obiective simple acestea fiind calitative şi mai puţin cuantificabile
Etapele utilizatilderii AMC sunt- stabilirea contextului decizional- definirea opţiunilor- definirea criteriilor- crearea matricei de performanţatilde- standardizarea punctajelor- ponderea criteriilor pentru cuantificarea relativatilde a fiecatilderui criteriu icircn procesul
decizional- ierarhizarea opţiunilor- ierarhizarea rezultatelor- analiza de senzitivitateStrategia de reabilitare a unui tronson de conductatilde cuprinde urmatildetoarele etape- analiza situaţiei actuale ţinacircnd cont şi de istoricul conductei- stabilirea obiectivelor- managementul datelor- evaluarea defectelor şi a altor elemente ale tronsonului de reabilitat- estimarea şi verificarea costurilor- propuneri şi analizarea strategiei de reabilitare
- planificarea operaţiilor de reabilitareIn final se icircntocmeşte proiectul de reabilitare al conductei Justificarea adoptatilderii proiectului dereabilitare se axeazatilde pe
- reducerea costurilor de operare- reducerea costurilor de reparaţii a conductelor- reducerea pierderilor de fluid vehiculat prin conducte
2
- creşterea gradului de icircncredere a consumatorului icircn calitatea serviciului asigurat defurnizor ( calitatea fluidului presiunea de funcţionare reducerea numatilderului de opririaccidentale)
- protecţia mediului şi conservarea resurselor naturale
12 Metode de evaluareIn cadrul evaluatilderii factorilor care sunt luaţi icircn considerare la luarea deciziei de reabilitare aconductelor fie prin metoda clasicatilde tranşeu deschis fie prin metoda modernatilde NO DIG (fatilderatilde decopertare) se aplicatilde urmatildetoarele metode
- analiza directatilde a performanţelor alternativelor- icircnsumarea ponderilor sau modele liniare cumulative- procesul ierarhiei analitice ( PIA)- metoda ELECTRE l
Indiferent de metoda adoptatatilde icircn prima fazatilde a analizei trebuie stabilite metodele şi procedeelede reabilitare a conductelor Tehnologiile pot fi clasificate astfel pentru catildeptuşireacanalelorconductelor introducerea unei conducte noi icircn conducta veche conducta nouatildepreia sarcinile conductei vechi consolidarea conductei vechi realizarea de lucratilderi noi Inschema urmatildetoare se prezintatilde principalele metode şi tehnologii de reabilitareReparaţie capitalatilde reabilitare conducte-NO DIG (fatilderatilde decopertare)
- place pipe (CIPP) -pentru conducte instabile şi stabile din punct de vedere static - palled in place - inverted in place
- slipline- pentru conducte instabile şi stabile static- catildeptuşire interioaratilde (torcretare)
- cu mortar de ciment - cu polimeri
- close fit pipe - sublime -swagelining - rolldown -compact pipe
Inlocuire conducte vechi ndashNO DIG-cu icircndepatildertarea conductei vechi din sol
- conductatilde pilot ndashpilot l- pilot ll
- impactor- pipe ejection- pipe extraction- CLG
- cu distrugerea conductei vechi- pipe bursting (cu aer comprimat cu forţatilde de tragere cu acţionarehidraulicatilde pipe implosion)- pipe splitting ( pentru oţel fontatilde ductilatilde )
Reparaţie capitalatilde reabilitare - tranşeu deschisReparaţie localatilde - short liner pentru Dn = 100 divide 600 mm
- echipament robotizat pentru netezirea presarea mufelor şi cratildepatildeturilor din ţevi Dn
ge 150 mm + reabilitarea branşamentelor realizate cu coliere presate pe conductaprincipalatilde şi etanşare cu ratildeşini Dn ge 150 mm
- tehnica injectatilderii pentru sigilarea mufelor şi cratildepatildeturilor
3
- procedee de reparare prin sudare la conducte metalice ( icircncatildercare cu suduratilde peticesudate manşoare tip B
- procedee de reparare a conductelor metalice fatilderatilde sudare( cu manşon tip Aicircnvelişuri cu ratildeşinatilde)
- utilizarea icircnvelişurilor de consolidare metalice umplute cu materiale polimerice saucompozite
- repararea conductelor metalice cu icircnvelişuri din materiale polimerice saucompozite
-Criteriile al catilderui numatilder nu trebuie satilde fie mai mare de 10 pentru selecţia tehnologiilor dereabilitare sunt prezentate icircn tabelul 1Analizicircnd caracteristicile tehnice şi tehnologice ale tronsonului de conductatilde din schemaprezentatatilde mai sus se extrag variantele de reabilitare care se noteazatilde cu V1 V2ViDin tabelul 1 se aleg criteriile de evaluare
Criterii pentru selecţia tehnologiilor de reabilitare Tabelul 1NrcrtCj Denumirea criteriului UM Natura criteriuluiC1 Durata de viaţatilde a conductei reabilitate ani maximizantC2 Durata de execuţie ani minimizantC3 Perturbarea traficului sau a exploataţiei agricole minimizantC4 Perturbarea altor reţele minimizantC5 Afectarea mediului minimizant
C6 Preţul reabilitatilderii ron minimizantC7 Lungimea traseului m maximizantC8 Garanţia ani maximizantC9 Accesibilitatea ( satisfacerea necesitatildeţilor
locuitorilor a mediului de afaceri)lockm maximizant
Notatilde Natura criteriului poate fi schimbatatilde la cerinţele beneficiarului particularitatildeţile lucratilderiide reabilitare prevederile legislaţiei icircn vigoare factori sociali etc
Fiecatilderui criteriu de evaluare Cj i se stabileşte un coeficient de importanţatilde Kj pe oscaratilde de ierarhizare de la 1 la 3
- 1 ndash importanţatilde redusatilde- 2 ndash importanţatilde medie- 3 ndash importanţatilde maximatilde
Pentru stabilirea ponderii de importanţatilde al fiecatilderui criteriu selectat se utilizeazatilde coeficienţinumerici de importanţatilde utilizacircndu-se diferite scatilderi cu valori 1 divide 3 1 divide 5 1 divide 7 1 divide 10 1 divide100 Alegerea scatilderii se face icircn funcţie de precizia cu care se doreşte departajarea criteriilor deevaluare In tabelul 2 se prezintatilde cacircteva scale de evaluare ( clasificare)
Scale de clasificare cu diferite nivele Tabelul 2
Calificativ acordat Grad de satisfacere3 nivele 1 minim
2 parţial3 total
5 nivele 0 nesatisfatildecatildetor25 satisfatildecatildetor
4
5 mediocru75 bine10 foarte bine
7 nivele -3 influenţatilde negativatilde foarte mare-2 influenţatilde negativatilde mare-1 influenţatilde negativatilde0 nici o influenţatilde1 influenţatilde pozitivatilde2 influenţatilde pozitivatilde mare3 influenţatilde pozitivatilde foarte mare
10 nivele ndash transformareacalificativelor icircn note
Foarte bine Bine Mediocru Satisfatildecatildetor Nesatisfatildecatildetor
Criterii cu pondere ge 3 10 75 5 25 0Criterii cu pondere 2 8 65 5 35 2Criterii cu pondere 1 7 6 5 4 3
Eficienţa economicatilde a noilor tehnologii NO DIG apare numai peste o anumitatilde valoare alungimii de conductatilde reabilitatatilde
13 Metoda de evaluare globalatilde a performanţelorAceastatilde metodatilde este icircn prezent cea mai utilizatatilde de diverse firme instituţii pentru luareadeciziilor icircn domeniul reabilitatilderii sistemelor de conducte ( face parte din metoda icircnsumatilderiiponderilor) Paşii care trebuie urmaţi sunt
- stabilirea variantelor care urmeazatilde a fi analizate schema punct 12- stabilirea criteriilor de evaluare ndash tabelul 1- şi a coeficienţilor numerici de importanţatildetabelul 2- icircntocmirea matricei cu calificative şi transformarea calificativelor icircn notecare seicircnscriu icircn matricea notelor-- calcularea indicelui global de performanţatilde pentru fiecare variantatilde icircn parte cu relaţia
IG = jj
n
j
KN 1
(1)
unde Nj este nota atribuitatildeKj ndash coefientul de performanţatilde (numerici de importanţatilde) a criteriului de evaluaren ndash numatilderul de criterii de evaluare (maxim 10)-clasificarea variantelor analizate- varianta cu punctajul cel mai mare ocupatilde prima
poziţie
2 Principalele tehnologii de reabilitare modernizare conducte
21 Tehnologia cured in place pipe (CIPP)Tehnologia constatilde icircn introducerea unui tub linear flexibil (furtun) ales icircn funcţie de
aplicaţie (apatilde potabilatilde canalizare apatilde industrialatilde etc) impregnat cu o ratildeşinatilde termoreglabilatildeicircn conducta gazdatilde ce trebuie reabilitatatilde Tubul linear flexibil este confecţionat din poliesterlacircnatilde material fibros şi prevatildezut pe o faţatilde cu un film din polietilenatilde poliuretan PVC Ratildeşinatermoreglabilatilde este aleasatilde icircn funcţie de utilizare poliester la canalizatilderi sanitare vinilester laaplicaţii industriale unde se cere rezistenţatilde mare la coroziune şi presiune ratildeşinatilde epoxidicatilde laapatilde potabilatilde icircn domeniul industrial unde se cere rezistenţatilde mare la presiune şi temperaturatilde
5
ridicatatilde In figurile 1 şi 2 se prezintatilde schema de principiu a metodei CIPP antrenareafurtunului se face cu apatilde rece
1 2 3 4 5 6 7 8
Fig1 Introducere furtun flexibil icircn conducta veche 1- conductatilde veche (gazdatilde) 2- apatilde rece3- autospecialatilde 4- furtun nou 5- furtun pliat impregnat cu ratildeşinatilde 6 ndashechipament tip rastel7- catildemin de acces 8- hidrant
Intatilderirea furtunului cu apatilde caldatilde este prezentatatilde icircn figura 2Tratarea ratildeşinii cu careeste impregnat furtunul se poate face cu apatilde caldatilde abur cu latildempi cu raze ultravioleteLa tratarea cu apatilde caldatilde sau abur se urmatildereşte cu ajutorul unor senzori permanenttemperatura la fiecare capatildet al furtunului Ratildeşinile artificiale epoxy A2000B se folosescpentru catildeptuşeli impregnate la exteriorul furtunului PVC iar FluvPax TF4 se utilizeazatilde lamateriale neţesute la furtune PUExistatilde douatilde procedee de introducere a furtunului flexibil icircn conducta veche (gazdatilde) primulinverted in place la care furtunul este introdus cu ajutorul aerului comprimat (presiunea aer02divide04 bari) sau a apei al doilea procedeu pulled in place la care furtunul se trage icircnconducta veche cu troliu Procedeul CIPP se poate aplica pentru conducte instabile şi stabiledin punct de vedere static
Procedeul se aplicatilde la conducte cu Dn = 100 divide 1200 mm Lungimea tronsonuluireabilitat L le 600 mIndiferent de procedeu se va urmatilderi viteza cu care se deplaseazatilde furtunul icircn conducta veche(gazdatilde) 4 divide 7 mmin precum şi forţa de tragere a furtunului care nu trebuie sa depatildeşeascatildevaloarea prescrisatilde de producatildetor Se utilizeazatilde curent douatilde tipuri de furtune
- pe baza icircnvelişului extern PVC conducta este icircn linie dreaptatilde coturi la maximum450 Dn = 100 divide 400 mm dimensiunile nu se modificatilde icircn timpul procesului deinstalare
- pe baza icircnvelişului extern PU pentru ţevi drepte cu coturi la 900 extensibile se potutiliza şi la un alt diametru mai mare ca cel nominal de micşoreazatilde cu 4 datoritatildeextensiilor radiale icircn consecinţatilde lungimea de va matilderi cu 4
6
Forţa de tragere a furtunului datoritatilde frecatilderilor dintre conducta gazdatilde şi furtun se poatecalcula cu expresia
Ft = 12 (μmiddotpmiddotx) (2)unde Ft este forţa de tragere icircn N
μ = 01 divide 03 ndashcoeficient de frecare furtun conductatilde vechep ndash greutatea liniaratilde a furtunului icircn Nmx ndash lungimea furtunului icircn m
1 2 3 4 5Figura 2 Intatilderirea ratildeşinii cu apatilde caldatilde 1 catildemin de sosire 2- apatilde caldatilde 3- conductatilde nouatildeicircntatilderitatilde4-conductatilde apatilde caldatilde tur 5- conductatilde apatilde caldatilde retur
Dupatilde icircntatilderirea ratildeşinii conducta poate fi spatildelatatilde şi dezinfectatatilde Conductele de branşament seleagatilde la conducta reabilitatatilde cu ajutorul robotului echipat special cu freze şi camere videoUrmeazatilde inspecţia video pe icircntreg traseul reabilitat Garanţia acordatatilde 25 ani[14]
Tehnologia de execuţie are urmatildetoarele etape- colectarea datelor de spre diametrul nominal al conductei gazde debitul vehiculat
grosimea peretelui materialul din care este confecţionatatilde conducta schimbatilderile de diametrupe anumite tronsoane identificarea tuturor ramificaţiilor active şi inactive
- identificarea gurilor de acces sau executarea acestora- montarea echipamentului de tip rastel- redicţionarea curgerilor din conducta gazdatilde curatildeţirea conductei- instalarea furtunului impregnat cu ratildeşinatilde icircn conducta gazdatilde prin gurile de acces- uscarea materialului cu apatilde caldatilde abur sau latildempi cu raze ultraviolete- verificarea conductei noi- reconectarea conecţiilor laterale prin decuparea de guri de conectare laterale şi
sigilarea conecţiilor laterale abandonate22 Calculul de reabilitare a conductei reabilitate cu tehnologia CIPP
7
Conducta gazdatilde poate fi parţial deterioratatilde Pentru a se realiza stabilitatea staticatilde a noiiconducte reabilitate trebuie dimensionat furtunul icircn funcţie de solicitatilderile externe Calcululconstatilde icircn
- calculul la incovoiere- calculul la flambaj- calculul rezistenţei furtunului la obosealatilde (stres)- calculul la flambaj datorat icircncatildercatilderii rezultate din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde
221 Calculul la icircncovoiereCalculul de icircncovoiere constatilde fie icircn determinarea procentului de icircncovoiere
efectiv (γD) la o anumitatilde grosime a peretelui furtunului t fie a grosimii pereteluifurtunului t admiţacircnd un procent de icircncovoiere maxim de (γD) le 5 Procentul deicircncovoire se calculeazatilde cu relaţia
γD = K(LW + Ws ) 100 [ E 15( DR ndash 1)3 + 0061 Es] (3)
unde γ este icircncovoierea conductei reabilitate-γD le 5 - procentul de icircncovoiere- L = 125 coeficient de decalaj- K = 0083 constantatilde de stratificare- W ndash icircncatildercarea staticatilde icircn N- Ws ndash icircncatildercarea dinamicatilde icircn N- DR = D t ndashraportul conductei reabilitate- D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat) icircn m- t ndash grosimea furtunului icircn m- E ndashmodulul de elasticitate al solului icircn Nm2- Es- modul de reacţie al solului icircn Nm2
Incatildercarea staticatilde W rezultatatilde din greutatea solului se calculeazatilde cu relaţiaW = CmiddotωmiddotBd 144 (4)
Unde C ndashgrad de ovalizareω- densitatea solului icircn kgm3Bd- latildeţimea tranşeei icircn care a fost montatatilde conducta ga zdatilde ( de reabilitat) icircn m
Coeficientul C se determinatilde cu expresia
C =
ku
e d
S
B
Huk
2
1
2
(5)
unde ku este raportul icircntre icircncatildercarea orizontalatilde şi cea verticalatildeHs ndashadacircncimea de pozare a conductei icircn m
Calculul icircncatildercatilderii dinamice care acţioneazatilde asupra furtunului pleacatilde de la realitatea catilde asuprafurtunului pot acţiona icircncatildercatilderi dinamice concentrate WSC şi icircncatildercatilderi dinamice distribuiteWSD
WS= WSC + WSD (6)
WSC = 033middotCSCmiddotPmiddotFSC 12middotD (7)WSD = CSDmiddotpmiddotFSD 144 (8)
unde CSC ndash coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor concentrateP ndash icircncatildercatilderi concentrate icircn NFSC- factor de impact pentru icircncatildercatilderi concentrate
8
CSD- coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor distribuitep ndash suprafaţa pe care sunt aplicate icircncatildercatilderile distribuite m2FSD- factor de impact pentru icircncatildercatilderi distribuite
222Calculul la flambaj
Furtunul este solicitat exterior de icircncatildercatilderi dinamice concentrate şi distribuite plusicircncatildercarea rezultatatilde din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde Grosimea furtunului t se determinatilde curelaţia[9]
t = 0721 D
3
1
2
sSL
t
CEBRE
I
Nq
(9)
unde D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde icircn mN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
qt =N
1 2
1
332
D
IECcedilBR L
(10)
qt ndash presiunea exterioaratilde exercitatatilde asupra conductei icircn Nm2EL ndash modulul de elasticitate redus la icircncovoiere datoritatilde efectului de icircmbatildetracircnire icircn Nm2Rω= 1 ndash 033(HωHS) coeficientul lui Buoyancy pentru apatilde (valoare minimatilde 067)B - coeficient de elasticitate pentru furtunI = 250t - moment de inerţieC- coeficient de ovalizare a conductei respectiv al furtunului calculat cu relaţia
C =
3
2
1001
1001
q
q
(11)
q ndash gradul de ovalizare calculat cu expresia
q = 100 (m
m
D
DD max ) (12)
unde Dm Dmax sunt diametrul mediu respectiv diametrul maxim al conducteiCoeficientul de elasticitate pentru furtun se determinatilde cu expresia
B =sH
e650
41
1
(13)
Incatildercatilderile statice şi dinamice se determinatilde cu relaţiile (6) (7) (8)In cazul icircn care flambajul este datorat numai icircncatildercatilderilor rezultate din acţiunea pacircnzei
de apatilde freaticatilde grosimea furtunului t se calculeazatilde cu expresia
9
t =
1
1(
2 3
1
2
PN
CKE
DR
L
(14)
icircn care P ndash este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunK = 7 ndashfactor de amplificareEL ndash modulul de elasticitate la icircncovoiereν = 03 ndashcoeficientul lui Poisson pentru furtunC- coeficientul de ovalizareDR- raportul conductei reabilitateN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
223 Verificarea rezistenţei furtunului la stresLa o duratatilde de viaţatilde de 50 de ani furtunul este supus unor condiţii de stres (obosealatilde
icircmbatildetracircnire) Fiind confecţionat din mai multe materiale cu caracteristici tehnice diferitefurtunul trebuie verificat şi la stres Se poate utiliza relaţia
15100
q(1+
100
q)( 2)(
t
D- 05 ( 1+ )
100
q)(
t
D=
PN
S(15)
icircn care P este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunt ndash grosimea furtunuluiN = 15 divide 2 factor de siguranţatildeS ndash rezistenţa la icircncovoiere a furtunuluiD ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat)q ndash gradul de ovalizare
Valoarea cea mai mare a grosimii furtunului t ca rezultat al diferitelor calcule efectuatepentru fiecare tip de solicitare icircn parte este grosimea finalatilde a peretelui furtunului
23 Metode de catildeptuşire interioaratildeConductele ce trebuie reabilitate sunt catildeptuşite pe suprafaţa interioaratilde cu un strat
subţire de mortar de ciment special sau polimeri speciali De regulatilde grosimea stratului estemai micatilde de 10 mm In unele cazuri se pot depune mai multe straturi Captuşirea interioaratilde(catildematildeşuirea) trebuie satilde asigure protecţie anticorozivatilde umplerea fisurilor şi a gatildeurilorrigiditatea catildeptuşelii stabilitatea staticatilde a conductei In acelaşi timp se icircmbunatildetatildeţescproprietatildeţile hidraulice ale conductei suprafaţa rezultatatilde icircn urma depunerii are rugozitatea maimicatilde ca rugozitatea suprafeţei interioare a vechii conducte Inainte de a se aplica metoda decatildeptuşire interioaratilde conducta se curatildetatilde foarte bine asiguracircndu-se un suport bun pentrucatildeptuşeala aplicatatilde In figura 3 se prezintatilde procedeul de catildeptuşire prin centrifugarePentru protejarea anticorozivatilde a conductelor metalice se aplicatilde catildeptuşeli cu ratildeşini poliexidicatilde
poliuree şi poliuretanToate aceste materiale au şi o bunatilde rezistenţatilde la abraziune Rugozitatea
suprafeţei interioare a conductei este foarte micatilde
Procedeul se aplicatilde la conducte cu diametrul nominal Dn= 80 divide 3400 mm şi lungimi aletronsoanelor de conducte L le 400 m
10
1 2 3 4 5 6Fig3 Utilaj pentru catildeptuşire prin centrifugare 1-conductatilde veche curatildeţatatilde 2 - furtun pentrualimentare cu mortar 3- robot 4- cap de pulverizare prin centrifugare 5- sistem de gletuire6-strat de mortar depus
Debitul de apatilde transportat prin conductatilde Q icircnainte de reabilitare calculat cu relaţiaQ = Av (16)
unde - Q este debitul apei vehiculate prin conductatilde icircn m3s- v ndashviteza apei icircn secţiunea de calcul icircn ms- A ndasharia secţiunii transversale a conductei icircn m2
trebuie satilde fie cel puţin egal cu debitul de apatilde transportat prin conducta reabilitatatildeMicşoracircndu-se diametrul interior al conductei viteza apei creşte cresc şi pierderile de sarcinatildedatoritatilde creşterii vitezei apei Din acest motiv icircn cadrul procesului de catildematildeşuire (torcretare)se procedeazatilde la gletuirea stratului de mortar de ciment pentru ca rugozitatea stratului realizatsa fie mai micatilde ca cea dinaintea reabilitatilderii Produsul de cimentare este alcatildetuit din cimentcu proprietatildeţi speciale + nisip cu granulaţie micatilde + aditivi Mortarul preparat icircn malaxoarespeciale dupatilde reţete este transportat cu pompe prin furtun la robot
Reproiectarea constatilde icircn calculul pierderilor de sarcinatilde unitare distribuite icircnainteşi dupatilde reabilitarea conductei precum şi a stabilitatildeţii statice sub influenţa diferitelorsarcini exterioarePierderile de sarcinatilde unitare distribuite icircn funcţie de debitul de apatilde transportat se determinatilde curelaţia
hr = Md Q2 (17)unde hr sunt pierderile de sarcinatilde unitar distribuite icircn mbar m
Md ndash modulul de rezistenţa hidraulicatilde icircn s2 m5Modulul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde Md se calculeazatilde cu relaţia
Md = 00826middot(λd5) (18)unde λ este coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde [-]
d- diametrul interior al conductei icircn mIntre coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde λ şi coeficientul lui Chezy ndashC- existatilde
legatildeturaλ = 8middotg C2 (19)
unde C -este coeficientul lui Chezy icircn m05sg-acceleraţia gravitaţionalatilde icircn ms2
Coeficientul lui Chezy se determinatilde cu expresia
C = kmiddotRh16 (20)
unde k-coeficientul de rugozitate al materialului [-]
11
Raza hidraulicatilde a conductei cu secţiunea circularatilde se determinatilde cu expresia
Rh = d4 (21)unde d ndash diametrul interior al conductei icircn m
In cazul icircn care se urmatildereşte protecţia anticorozivatilde umplerea fisurilor rigiditatea catildeptuşelii
(aplicaţie semi-structuralatilde) materialul folosit la obţinerea stratului depus de o anumitatilde
grosime t trebuie satilde asigure rezistenţa la forfecare pentru a menţine continuitatea
longitudinalatilde a stratului icircn prezenţa mişcatilderilor de teren rezistenţatilde la icircncovoiere rezistenţatilde
pentru preluarea sarcinilor dinamice Trebuie satildepate puţuri de lansare (de plecare de sosire
intermediare) care reprezintatilde circa 6 din suprafaţa totalatilde a şanţului necesar pentru
realizarea cu tranşeu deschis a conductei
223 Tehnologia sliplineTehnologia constatilde icircn introducerea unui tub nou icircn tubul vechi curatildeţat De regulatilde se
instaleazatilde conducte noi din GRP din PEID icircn conducte vechi Metoda se aplicatilde la reabilitareaconductelor de apatilde potabilatilde canalizare menajeratilde şi industrialatilde gaze naturale Toate sarcinilesunt preluate de noua conductatilde Secţiunea transversalatilde a noii conducte este mai micatilde casecţiunea transversalatilde a vechii conducte dar diferenţa va fi compensatatilde de valoareacoeficientul de rugozitate foarte mic al suprafeţei interioare a noii conducte Spaţiul dintrevechea conductatilde şi noua conductatilde este umplut cu un material special de cimentare In figura4A se prezintatilde schema tehnologicatilde de montare a noii conducte din PEID icircmbinatatilde prin suduratildecap la cap icircn exteriorul conductei vechiIn figura 4B se prezintatilde schema tehnologicatilde pentrumontare conducte GRP
A B1 2 3 4 5 1 2 3
12
Fig4 A-Tehnologie slipline montare conductatilde PEID 1- conductatilde veche2 ndashcap de tragere3-material de umplere4- cacircrlig6- conductatilde nouatilde PEID B-montare conductatilde GRP 1- conductatildeveche 2-material de cimentare 3- conductatilde nouatilde
224 Tehnologia subline
In conducta veche inspectatatilde video şi ulterior curatildeţatatilde foarte bine se introduce oconductatilde de polietilenatilde PE 80 sau PE 100 avatildend SDR (raportul dintre Dn t ) icircntre 26 şi 80Conducta nouatilde se supune unui proces de deformare a secţiunii transversale pe toatatilde lungimeaconductei sub forma de U ( icircn domeniul de elasticitate al materialului) dupatilde care se leagatilde cubenzi de sprijin figura 5 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde de troliu cu un cablu forţa detragere fiind monitorizatatilde permanent Dupatilde introducerea noii conducte icircn vechea conductatilde seintroduce apatilde sub presiune icircn conductatilde benzile de sprijin se vor rupe şi conducta nouatilde vareveni la forma iniţialatilde datoritatilde memoriei termice Procedeul se aplicatilde pentru Dn = 75mmdivide 1600mm şi lungimea L = 600m
1 2 3 4
Figura 5 Tehnologia subline 1- conductatilde veche 2- conductatilde nouatilde 3 ndash bandatilde de sprijin4 ndash conductatilde nouatilde revenitatilde la forma circularatilde
225 Tehnologia compact pipe
Conducta nouatilde din PEXa ( polietilenatilde reticulatatilde cu memoria formei) este introdusatilde icircnconducta de reabilitat deformatatilde sub forma literei C Aceastatilde conductatilde este trasatilde icircn conductaveche cu ajutorul unui troliu puţurile de acces sunt fie catildeminele de vanatilde existente fie puţuri
13
noi In figura 6 se prezintatilde poziţia conductei noi icircn timpul procesului de reabilitare şi dupatildereabilitare Readucerea conductei noi la forma iniţialatilde se face prin icircncatildelzire cu abur
Diametrul conductelor de reabilitat Dn = 100 divide 500 mm lungimea maximatilde 700mConducta nouatilde se muleazatilde pe interiorul conductei vechi şi preia sarcinile acesteia
226 Tehnologia swagelining
Tehnologia swagelining utilizeazatilde ca şi conductatilde nouatilde polietilena standard catildereia i sereduce diametrul cu 5divide 15 - deformatatilde icircn domeniul elastic cu ajutorul unui echipamentcomplex de reducere a diametrului figura 7 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde cu troliu icircnconducta veche ce trebuie reabilitatatilde Dupatilde aşzarea pe poziţia finalatilde a conductei forţa detragere este redusatilde iar conducta nouatilde revine la diametrul iniţial datoritatilde fenomenului derevenire elasticatilde Conducta nouatilde se muleazatilde perfect pe suprafaţa interioaratilde a conductei dereabilitat suprafaţatilde ce trebuie satilde fie curatatilde In figura 8 se prezintatilde instalaţia pentru procedeulswagelining Diametrul conductelor ce pot fi reabilitate Dn= 65 divide 1000mm la o lungimede 1000 m
Forţa de tracţiune a troliului poate fi determinatatilde cu relaţia ( 2 )
1 2 3Fig6 Tehnologia compact pipe 1-conductatilde de reabilitat 2- conductatildenouatilde deformatatilde icircn C 3- conductatilde nouatilde readusatilde la forma iniţialatilde
14
1 2 3 4 5
Figura 7Reducere dimensiuni conductatilde 1-conductatilde veche2 ndash conductatilde nouatilde gacirctuitatilde3- filieratilde 4- conductatilde nouatilde5- cap de tragere
1 2 3 4 5 6 7 8 9Figura 8 Instalaţie pentru tehnologia swagelining 1-conductatilde nouatilde PE 2- rolatilde de ghidare 3-reductor 4- puţ de plecare 5- conductatilde veche 6- cap de tragere 7- cablu 8-puţ sosire 9-troliu
267 Tehnologia rolldown
Tehnologia se aplicatilde la sistemele de distribuţie apatilde cu diametre mari amplasate icircn zone cutrafic pietonal şi auto ridicat Se utilizeazatilde conducte din PE icircmbinate prin suduratilde cap la cap peşantier cu ajutorul unui dispozitiv special cu role perechi Acest dispozitiv reduce diametrulcu maxim 10 icircn domeniul elastic al materialului viteza de reducere fiind de 1divide 3mminutReaducerea la forma şi dimensiunea iniţialatilde se face prin icircncatildelzirea conductei cu aburProcedeul este unul structural se pot reabilita conducte instabil din punct de vederestatic In figura 9 se prezintatilde tehnologia rolldown Dimensiunile conductelor de reabilitatDn=150 divide1000 mm lungimea 600 divide800 m
15
1 2 3 4
Figura 9 Tehnologia rolldown 1-conductatilde de reabilitat2-role3- conductatilde nouatilde4- conductatilde nouatilde fixatatilde icircn conducta veche
Bibliografie1 Roman M şa- Analiza multicriterialatilde Manual 2012 Academia de studii economiceBucureşti2 Massimio Flori ndashGhid pentru analiza cost-beneficu a proiectelor de investiţii Fonduleuopean pentru dezvoltare regionalatilde fondul de coeziune şi ISPA Universitatea de studii dinMilano 19973xxx - Ghid naţional pentru analiza cost-beneficiu a proiectelor finanţate din instrumentelestructurale Ministerul Economiei şi finanţelor4 StoenescuAl şa- Culegere de probleme de mecanicatilde teoreticatilde Editura Didacticatilde şipedagogicatilde Bucureşti 19655 Tudor I şa ndash Protecţia anticorozivatilde şi reabilitatea conductelor şi rezervoarelor EdituraUPG Ploieşti 2007 ISBN ndash 978-973-719-154-06 UTCB-ICECOM Bucureşti ndash Ghid pentru reabilitatea conductelor pentru transportul apei(brutecurate uzate uzate epurate etc) Bucureşti 20137Alessandrescu A- Inginerie mecanicatilde a sistemelor de conducte Ghid de proiectare + CDEditura AGIR Bucureşti 2013 ISBN 978-973-720-489-98 Paraschiv D- Tehnologii de recondiţionare şi procesatilderi ale suprafeţelor metalice EdituraJunimea Iaşi 2005 ISBN 973-37-0539-x9Najafi M ndash Trenchless technologies Piping- Installation and Inspection SUA ASCE PressISBN -978-0-07-164088-62010
16
10 Trujillo ARGhaderi S- Analysis of the long ndashterm Effect of mentenance Strategies InPipelines Technology 2006 Conference Bochum200611 httpmasinisiutilajero12 wwwtpcomro13 wwwrehaucom14SREN 129502 Calculul de rezistenţatilde mecanicatilde al reţele lor icircngropate sub diverse condiţiide icircncatildercare15 wwwceindustrialcomro16 httpinstalatiiucoznetindexconducte0-1517 wwwmnsrocamasuire framehtml18 wwwreabilitare-conductero19wwwcrumanro20 wwwHobasro21wwwgrup4cjro
- Note de curs 1pdf
- Note de curs 2_3pdf
- Note de curs 4_5pdf
- Note de curs 6pdf
- Note de curs 7_8_9pdf
4
In tabelul 1 se prezintatilde cele mai utilizate sisteme de diagnosticare a statilderii conductelor
Tabelul 1
Dupatilde felul imaginilor captate avem imagini alb-negru sau color Dupatilde modul de deplasare a
camerei video avem camere video deplasate manual camere video deplasate cu roboţi pe roţi
camere video deplasate cu roboţi pe şenile Fig3
5
Fig 3 Inspecţie cu robot pe roţi
1
2 3 4 5
Fig 4 Inspecţia cu robot pe şenile 1-autoutilitaratilde 2- conductatilde 3 ndashcatildemin 4 ndashrobot 5-
depunere
4 Tipuri de defecţiuni depistate icircn conductele de canalizare
Principalele defecţiuni ce apar la conductele de canalizare sunt prezentate icircn
continuare Aceste defecţiuni sunt diferite ca numatilder icircn funcţie de materialul conductei
41 Depozite de sedimente şi depuneri grele natildemol depuneri calcaroase gratildesimi rezultate
icircn urma spatildelatilderii stradale icircn care existatilde circa 30-35 nisip şi pietriş precum şi a
impuritatildeţilor şi substanţelor aflate icircn apa uzatatilde
42 Fisuri spatilderturi şi surpatilderi ale peretelui conductei Cele mai multe sunt la conductele
din beton urmate de conductele din PVC GRP si azbociment Fisurile pot fi pe creasta
conductei icircn partea laterala pe toate direcţiile Se icircntacirclnesc conducte sparte şi rupte icircn zona
de mufare Figura 5
6
A B
C
D
Fig 5Defecte A- fisuratilde B- gauratilde C- fisuri D- scurgeri latildengatilde racord
43 Deformatilderi de secţiune respectiv ovalizatilderi- apar icircn special la conductele din PVC cu DN
250 ndash 400 mm mai puţin la cele de beton
44 Imbinatilderi realizate incorect apar mai des la conducte din PVC mai puţine la conductele
din beton exemplu - 6 cazuri la conducte PVC cu DN 250- 600 mm 1 caz la conducte din
beton DN 300 ndash 500 mm
45 Deplasatilderi ale conductei generate de tasarea solului tasare datoratatilde insuficienţei
compactatilderii iniţiale nerespectarea condiţiilor de pozare privind patul de pozare Fenomenul
apare la conductele din beton mai puţin la cele din PVC cu DN 200 ndash 1000 mm
46 Racorduri laterale incorect executate cu ocazia racordatilderii de noi utilizatori şi la
realizarea de catildemine de racort cu aria mai mare de 012 m2
7
47 Patildetrunderi ale ratildedatildecinilor de copaci icircn conducte se face lent icircn timp şi se ajunge
dupatilde ani de zile la spargerea tubului din beton Evitarea se realizeazatilde prin patildestrarea distanţei
normate a traseului conductei faţatilde de copaci
48 Apatilde stagnantatilde pe conducte apare din douatilde motive primul cacircnd s-a executat lucrarea
iniţialatilde cu contrapantatilde la execuţie şi montaj iar a l doilea apariţia de praguri de aluviuni Apar
multe la conducte PVC exemplu 10 evenimente la conducta de PVC cu DN 250-600 mm 1
eveniment la conducta din beton cu DN 300-600 mm Procentul de ocupare a secţiunii
transversale cu apatilde stagnantatilde este de 5-10 icircn unele cazuri se ajunge la 50
49 Alte defecţiuni Se icircntacirclnesc tot felul de gunoaie şi PET-uri icircn conducte şi catildemine
catildemine fatilderatilde scatilderi capace sudate lemne la gura tubului radier catildemin incorect executat
5 Spatildelarea şi curatildeţarea conductelor
Cu ocazia inspecţiei conductelor ar trebui satilde se spele şi cureţe conductele icircnainte de a
introduce robotul icircn conductatilde pentru a nu influenţa deplasarea acestuia Spatildelarea se face cu
scopul de a elimina eventuale obstacole (depuneri icircntatilderite ratildedatildecini pietre noroi etc) care ar
icircmpiedica robotul satilde se deplaseze prin conductatilde Inainte de inspecţia video se utilizeazatilde
capete speciale de de curatildeţare acţinate hidraulic cu presiuni ale apei de 60 ndash 80 bari jeturile
de apatilde sunt dirijate icircn spate şi spalatilde conducta La presiuni mai mari de 80 bari se activeazatilde şi
circuitul duzei din faţatilde Curatildeţarea conductelor se poate realiza cu urmatildetoarele procedee
- curatildeţare prin introducerea unui amestec de aer ndash apatilde sub presiune cu viteza de 25
ms se eliminatilde oxizii de Fe mangan precum şi noroi nisip sedimente
- sistem Compri Tube Clean care utilizeazatilde un proiectil din poliuretan propulsat icircn
conducte cu diametrul mai mic de 150 mm de un jet de aer comprimat cu viteza de
15 ms
- metoda CAPSULA POLY- PING de curatildeţirea conductelor cu DN = 10- 2000 mm
cu ajutorul unei capsule cu diametrul mai mare cu 5 decacirct diametrul interior al
conductei capsula se deplaseazatilde prin conductatilde datoritatilde presiunii de 05 ndash 6 bari
- periaj mecanic şi sablare cu apatilde
- spatildelare cu jet de apatilde- de icircnaltatilde presiunecu debit de 300 lminut presiune ˂ 240
bari - spatildelare la presiune foarte icircnaltatilde debit apatilde 90 lminut presiune apatilde˂ 1200
bari - spatildelare cu solvent pentru icircndepatildertarea depunerilor de piatratilde
- tehnologia HI-JET care asiguratilde curatildeţarea conductelor şi uscarea
8
- metode combinate maşini de curatildeţat cu jet de apatilde freze lanţuri capete rotative
tatildeietoare
- dispozitiv mecanic amfibiu tip Molch format din douatilde capete unul prevatildezut cu
ghiare de oţel unul cu patilderţi flexibile din cauciuc pentru finisare
In fig 6 se prezintatilde cacircteva tipuri de (duze) capete de spatildelare icircn fig7 curatildeţarea mecanicatilde iar
icircn fig8 curatildeţarea cu capsule flexibile In funcţie de diametrul nominal al conductei şi de tipul
de depuneri se alege capul de curatildeţare Acesta nu trebuie satilde provoace degradarea conductei
supuse operaţiei de curatildeţare
AB
C
Fig6Tipuri de capete de spatildelare-curatildeţareAB ndashcapete curatildeţare standard cu jetunghiular DN 40-150 mm C-D- tatildeietor deratildedatildecini pentru DN=100-250 mm
D
9
1 2 3 4 5 6
Fig7 Curatildeţare mecanicatilde1-conductatilde cu depuneri 2- dispozitiv mecanic de curatildeţare 3 ndashcablu
4 ndashgroapatilde de poziţie 5 ndashconductatilde curatatilde 6-mototroliu de diferite puteri
Fig8 Curatildeţarea cu capsule flexibile
Pentru desfundarea ţevilor de canalizare cu diametre cuprinse icircntre 13 ndash 250 mm se folosesc
foreze pentru desfundat ţevi de canalizare echipate cu o gamatilde de accesorii - -
- capete drepte ovale conice pentru curatildeţiri uşoare
- capete cu lanţ pentru curatildeţare conducte din oţel fontatilde
10
- capete romboidale pentru curatildeţare depuneri de piatratilde
- cuţite tocatildetoare pentru conducte cu diametre mari
- freze cu 4 şi 6 lame pentru stratildepungerea conductelor foarte obturate
- cacircrlige recuperatoare pentru extragere material textil hacircrtie etc
Arcul curatildeţitor pe care sunt montate accesoriile ajunge la o lungime de maxim 60 m
In anexa 1 se prezintatilde un dispozitiv de curatildeţare mecanic cu ghiare iar icircn anexa 2 conductele
curatildeţate
1 2 3
Anexa 1 ndash Dispozitiv de curatildetare cu ghiare(3 racircnduri concentrice de ghiare) 1-ghiare 2corp
3cacircrlig [10]
11
Aenxa 2 Conducte curatildeţate pregatildetite pentru reabilitare [10]
Bibliografie
1Badea G ndashInstalaţii sanitare Editura Risoprint Cluj-Napoca 2008
2Aştilean I- Contribuţii teoretice şi experimetale la reabilitarea şi modernizarea sistemelelor
de alimentare cu apatilde a localitatildeţilor urbane Tezatilde de doctorat UTC-N 2010
3Chira TV- Diagnosticarea statilderii tehnice a sistemelor de canalizare Tezatilde de doctorat
UTC-N 2012
4 httpinspecţievideorotemplate-ahtml
5 wwwtechnicmad-sonro
6 httptegadoropagesDUZE-CURATARE-CANALhtml
7wwwRohter-grpro
8wwwleaderroroforeze-pentru-desfundat-tevi-de-scurgerehtml
9 wwwcasteconceptro
10wwwludwiggpfeiffercom-Reabilitarea ţevilor sub presiune şi a reţelelor de canalizare
11SREN 135082011 ndash Starea reţelelor de canalizare din exteriorul clatildedirilorPartea 2
Sisteme de codificare a inspecţiei vizuale
12SRISO 24511 ndash Activitatildeţi referitoare la servicii de apatilde potabilatilde şi canalizare Indrumatildetor
pentru managementul serviciilor publice de canalizare
12
1
Note de curs 4-5Diagnosticarea conductelor din sistemele de transport şi de distribuţie aapei
1GeneralitatildeţiElementele constitutive ale conductelor din sistemele de distribuţie a apei sunt supuse
permanent uzurii fizice degradatilderii morale uneori restricţiilor legislative Dacatilde uzurile fizice
pot fi diminuate icircn timp printr-o icircntreţinere adecvatatilde periodicatilde şi o exploatare corectatilde
degradarea moralatilde a conductelor nu poate fi evitatatilde deoarece apar noi şi noi soluţii
constructive icircntr-un timp relativ scurt In ultimul secol au fost utilizate multe tipuri de
materiale la construcţia conductelor fiecare soluţie fiind la data apariţiei o noutate icircn
domeniu Analizacircndu-se comportarea icircn timp a conductelor s-a constatat catilde defectele din
sistemele de distribuţie a apei pot fi icircmpatilderţite icircn şase grupe
- -defecte datorate utilizatilderii la proiectarea execuţia şi repararea conductelor a
unor materiale şi tehnologii necorespunzatildetoare
- -defecte datorate coroziunii
- -depuneri icircn conducte
- -deterioratilderi ale conductelor prin fisurarea şi ruperea materialului din care
este confecţionatatilde conducta
- -defecte ale racordurilor şi icircmbinatilderilor
- -deterioratilderi prin exploatare necorespunzatildetoare
2 Analiza defectelor apatilderute la conductele de distribuţie a apei
In procesul de diagnosticare a conductelor se pleacatilde de la defectul constatat
definacircndu-se un numatilder de cauze care se eliminatilde metodic ajungacircndu-se la cauza primaratilde
Analiza superficialatilde de stabilire a cauzelor care a provocat defectul conduce la repetarea
defecţiunii sau accentuarea unor defecte aflate icircn stare incipientatilde
21Defecte datorate utilizatilderii de materiale şi tehnologii necorespunzatildetoare apar datoritatilde
alegerii materialului conductei a materialelor de etanşare şi protecţie anticorozivatilde
necorespunzatoare
Se manifestatilde icircn timp atacirct la conductele din fontatilde oţel cacirct şi la cele din PVC PE depozitate
necorespunzatildetor
22Defectele datorate coroziunii apar atacirct la suprafaţa interioaratilde a conductei datoritatilde
contactului cu apa cacirct şi la suprafaţa exterioaratilde datoritatilde umiditatildeţii şi agresivitatildeţii solului icircn
care este amplasatatilde conducta Chiar dacatilde conductele sunt protejate iniţial icircmpotriva coroziunii
prin vopsire zincare catildeptuşire cu materiale plastice beton ratildeşini fenomenul de corodare a
conductei apare icircn timp O atenţie deosebitatilde trebuie acordatatilde protejatilderii conductei icircmpotriva
2
coroziunii electrochimice produsatilde de curenţii vagabonzi mai ales icircn apropierea catildeii ferate sau
a catildeilor de rulare a tramvaielor Protecţia se realizeazatilde prin utilizarea sistemului anticoroziv
catodic (prin care conducta este legatatilde la polul negativ) a unei surse de curentrsquo fie cu anozi de
sacrificiu cu un potenţial mai electronegativ decacirct metalul conductei
23 Depuneri icircn conducte
Depunerile din conducte sunt cauzate de materiile icircn suspensie existente icircn apatilde şi de
satilderurile de calciu şi magneziu fig1 In timp aceste depuneri micşoreazatilde diametrul conductei
matilderesc coeficientul de rugozitate de la 003 la conducte de oţel noi la 005-02 la conducte din
oţel cu depuneri mici respectiv la valori mai mari de 2 la depuneri mari ( strat gros) [2]
Datoritatilde acestor factori scade debitul de apa transportat prin conducte sau trebuie matilderitatilde
presiunea pentru a menţine debitul Se matildereşte astfel consumul de energie electricatilde cu
repercursiuni asupra costului unui m3 de apatilde livratatilde la beneficiari Dacatilde presiunea creşte peste
presiunea de 6 bari care este presiunea maximatilde admisibilatilde icircn sistemele de distribuţie a apei se
pot produce avarii prin fisurarea sau spargerea conductei
Fig 1 Depuneri icircn conductatilde
Biofilmele sunt alte tipuri de depuneri cu grosimea de 01 mm la cacircţiva mm care pot satilde
aparatilde icircn conducte şi care pot cauza corodarea conductelor şi influenţa proprietatildeţile hidraulice
ale conductei [1]
24 Deterioratilderi ale conductelor prin fisurarea şi ruperea materialului din care este
confecţionatatilde conducta
Cauzele care provoacatilde fisurarea şi ruperea conductei sunt
3
- -greşeli de proiectare şi de execuţie
- -modificarea adacircncimii de pozare
-apariţia unor sarcini suplimentare statice şi dinamice care nu au fost luate
icircn calcul la proiectare ca şocuri vibraţii modificatilderi ale traficului urban creşterea
greutatildeţii pe osie a autocamioanelor modificarea permanentatilde a nivelului pacircnzei freatice
cauzatatilde de precipitaţii abundente sau secetatilde prelungitatilde precum şi deterioratilderile prin
icircngheţ icircn anotimpul iarnatilde
25 Defecte ale racordurilor şi icircmbinatilderilor
Aceste tipuri de defecte pot satilde aparatilde la toate tipurile de conducte la care icircmbinatilderile au
fost realizate necorespunzatildetor
26 Deterioratilderi prin exploatare necorespunzatildetoare
Deschiderea sau icircnchiderea bruscatilde a unor vane poate provoca lovitura de berbec care
deterioreazatilde conducta datoritatilde apariţiei suprapresiunilor
3 Identificarea fisurilor şi rupturilor la conductele de distribuţie a apei
Pierderile maxime admise de apatilde icircntr-un sistem de distribuţie a apei sunt de 20 [3]
Pierderi de apatilde prin deschideri Tabelul 1
Diametru
deschidere
presiune
Litriminut Litrioratilde m3zi m3lunatilde m3an
2 mm 6 bari 500 30000 720 21600 259200
4 mm 6 bari 1840 110400 2650 79488 953856
6 mm 6 bari 4000 240000 5760 172800 2073600
8 mm 6 bari 7020 421200 10200 303264 3639168
2mm 3 bari 320 19200 461 13824 165888
4 mm 3 bari 1200 72000 1728 51840 622080
In tabelul 1 se prezintatilde pierderile de apatilde la presiunea de 6 bari respectiv 3 bari [5] Din acest
motiv fisurile şi rupturile conductelor trebuie detectate permanent deoarece prin acestea se
4
pierde apa Metoda modernatilde de detectare a fisurilor este localizarea prin compararea
zgomotelor cu corelatori LNC ( Leak Noise Correlator) fig2
Fig 2 Principiul de funcţionare a corelatorului LNC
Corelatorii LCC utilizeazatilde doi senzori care detecteazatilde zgomotul (vibraţii sonore) produs de
apa care curge prin fisuratilde Distanţa pacircnatilde la cei doi senzori fiind diferitatilde şi intensitatea sonoratilde
receptatatilde de cei doi senzori este diferitatilde Distanţa de la fisuratilde pacircnatilde la transmiţatildetorul cel mai
apropiat se determinatilde cu relatia
L = ( D ndash tv ) 2 (1)
Unde D- lungimea conductei icircntre cele cele douatilde transmiţatildetoare icircn m
L- distanţa de la fisuratilde pacircnatilde la tranmiţatildetorul cel mai apropiat icircn m
v- viteza de propagare a sunetului prin conductatilde icircn mms
5
Fig 3 Detectarea pierderilor de apatilde prin monitorizare acustica cu senzori Wireless
Timpul se determinatilde cu expresia
t = N v (2)
N = D ndash 2L (3)
Altatilde metodatilde pentru detectarea pierderilor de apatildendash sistem de monitorizare Wireless
Leakmaster - fig3 se bazeazatilde tot pe vibraţiile acustice provocate de jetul de apatilde care iese
din conductatilde şi produce icircn corpul conductei vibraţii acustice Nivelele de zgomot detectate de
senzori sunt salvate şi transmise prin radio la unitatea mobilatilde centralatilde De regulatilde se matildesoaratilde
zgomotul icircn timpul perioadei de consum redus de apatilde icircntre orele 2- 4 am Zgomotul poate fi
depistat şi la vane contoare de apatilde hidranţi alte armatildeturi
Urmatilderirea şi calibrarea acusticatilde TestrodGeofon utilizeazatilde douatilde unitatildeţi una de localizare
Testrod alta de calibrare Geofon care lucreazatilde icircn combinaţie cu un generator de puls PWG
Se ascultatilde vanele şi apometrele iar icircn locul unde existatilde scurgere presiunea exercitatatilde produce
un zgomot care poate fi detectat de la suprafaţatilde cu echipamentul amintit fig4
6
1 2 3
Fig4 Determinarea pierderilor de apatilde cu aparatul TestrodGeofon 1 ndashtijatilde robinet 2-
spatilderturatilde 3-hidrant
Detectorul de gaz Gas Check-H2 determinatilde pierderile de hidrogen din conducta umplutatilde cu
gaz la o anumitatilde presiune Durata de matildesurare depinde de dimensiunea fisurii tipul de sol
structura de suprafaţatildefig5
Fig 5 Detector de gaze
4 Diagnosticarea imagisticatilde a statilderii tehnice a conductelor
7
Stabilirea statilderii tehnice a conductelor unui sistem de distribuţie a apei se realizeazatilde icircn prezent
prin diagnosticare imagisticatilde Informaţiile obţinute vor fi utilizate la fundamentarea deciziilor
de reabilitarereparare şi retehnologizare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeaza icircnainte de
icircnceperea unui proces de repararereabilitare cu tehnologii NO DIG adicatilde fatilderatilde satildepatildeturatilde
continuatilde pe icircntreaga perioadatilde de reabilitare şi se terminatilde odatatilde cu finalizarea lucratilderilor de
reabilitare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeazatilde icircn douatilde etape realizarea pe teren a
inspecţiei tehnice a conductelor şi procesarea imaginilor realizate finalizatatilde prin icircntocmirea
raportului de inspecţie Realizarea pe teren a inspecţiei tehnice se face cu ajutorul roboţilor
pentru inspecţie imagisticatilde deplasabili pe roţi sau şenile Inainte de realizarea inspecţiei icircn
conductatilde se realizeazatilde urmatildetoarele operaţii conducta se izoleazatilde de restul instalaţiei se
goleşte de apatilde se curatildeţatilde se demonteazatilde vanele de separaţie şi se introduce robotul icircn
conductatilde Roboţii sunt echipaţi cu camere video laser pentru determinarea ovalitatildeţii
conductei sonar pentru determinarea grosimii stratului de coroziune a fisurilor şi a
icircmbinatilderilor defecte camere telescopice mobile pentru inspecţia tehnicatilde a racordurilor surse
de luminatilde suplimentaratilde radiolocatoare pentru determinarea traseului conductei fig6
Rapoartele de inspecţie cuprind date referitoare la tipul conductei inspectate adacircncimea de
pozare a conductei numatilderul de defecte poziţia şi starea racordurilor tipul defectelor
localizarea acestora schiţa tronsonului inspectat cu localizarea defectelor
Fig 6 Robot dotat şi cu laser pentru stabilirea gradului de ovalizare conducte
Fig7 Diagnosticare conductatilde de apatilde ndashdepuneri
Bibliografie
8
1 Bolboacatilde AM- Contribuţii teoretice şi experimentale la reabilitarea şi modernizarea
conductelor din sistemele de distribuţie a apei icircn localitatildeţi Tezatilde de doctorat UTC-N Cluj-
Napoca 2012
2 wwwtermoutclujrotermoluc
3 SR 13431-2006
4 STAS 73471-74
5wwwdetcondro
6wwwdetectaquaro
7httpcasteconceptro
1
Note de curs 6 Diagnosticarea conductelor din sistemele de transport şidistribuţie a gazelor combustibile
1 IntroducereGazele combustibile- gaze naturale şi gaze petroliere lichefiate- sunt utilizate pentru
- nevoi menajere la maşini de gatildetit şi preparare apatilde caldatilde- instalaţii de ardere pentru obţinerea energiei termice necesare icircncatildelzirii- icircn procese tehnologice
Reţelele pentru transportul şi distribuţia gazelor naturale combustibile se impart icircn- retele exterioare de distribuţie- reţele interioare de utilizare
Presiunile icircn reţeaua de gaze naturale combustibile sunt diferite pe tronsoanele instalaţiei- -icircnaltatilde presiune ˃ 6 bari- -medie presiune 2 ndash 6 bari- -presiune redusatilde 02 ndash 2 bari
-presiune intermediaratilde 005 ndash 02 bari-presiune joasatilde lt 005 bari
Valorile presiunilor au fost stabilite dupatilde urmatildetoarele criterii-presiunea de utilizare a arzatildetoarelor şi altor aparate care lucreazatilde cu gaze-siguranţa icircn exploatare a sistemului de alimentare cu gaze-caracteristicile funcţionale ale regulatoarelor de presiune debitmetre aparate de
reglaj şi automatizareSistemul de conducte de icircnaltatilde presiune pentru gazele din import sau cele din producţieproprie are presiunea de lucru pgt40 bari Sistemul regional de transport are presiunea de 6 ndash40 bari iar sistemul local de transport are presiunea mai micatilde de 6 bari Conductele suntmetalice confecţionate din oţel icircmbinate prin suduratilde electricatilde urmatatilde de verificareacordonului de suduratilde prin metode nedistructiveReteaua exterioaratilde de distribuţie este confecţionatatilde din tevi de oţel imbinate prin suduratilde cufitinguri (cot teu cruce etc) sau din polietilena de icircnaltatilde densitate icircmbinatatilde prin suduratilde
2 Defecţiuni ale conductelor
Prin defect al conductelor din sistemul de transport şi distribuţie al gazelor combustibile seicircnţelege orice eveniment icircn sistem care provoacatilde pierderi de gaze de la simple emanaţii lamodificatilderi ale regimului de presiune care necesitatilde pentru rezolvare reparare materiale forţatildede muncatilde utilaje consum de timpDefecţiunile apar icircn interiorul conductelor metalice lasuprafaţa peretelui sau la exteriorul conductelor Avacircnd icircn vedere gradul de periculozitate alsistemului de conducte defecţiunile posibile se impart icircn trei clase de defecte
- defecte generate de factori dependenţi de timp defecte produse de coroziuneaexterioaratilde ( electrochimicatilde chimicatilde coroziunea solului coroziunea microbiologicatildecoroziunea datoratatilde solicitatilderilor mecanice coroziunea prin eroziune coroziunea piting)defecte provocate de coroziunea interioaratilde defecte produse de coroziunea fisurantatilde subtensiune
- defecte generate de factori stabili defecte de fabricaţie ale icircmbinatilderilor sudate defecte de construcţie ( fisuri şi ruperi ale cordoanelor de suduratilde bucle sau curbe ale ţevilorsudate) defecte ale elementelor filetate ale conductelor defecte ale elementelor de tip specialale conductelor ( defecte ale icircmbinatilderilor cu flanşe defecte de funcţionare incorectatilde arobineţilorvane catildederi ale sistemului de etanşare sau corpurilor echipamentelor )
2
- defecte generate de factori independenţi de timp defecte produse de intervenţiede terţatilde parte (voite sau nevoite) care produc defecte imediate sau icircntacircrziate deterioratilderi prinacţiuni ilicite defecte produse de operarea incorectatilde defecte produse prin solicitatilderi climaticesau de teren ( defecte datorate temperaturilor scatildezute tratildeznete ploi inundaţii alunecatilderi deteren cutremure)
Coroziunea are ponderea cea mai mare raportat la numatilderul de defecţiuni care seregatildesesc icircn lunile cu temperaturi scatildezute şi umiditate mare Se depisteazatilde la distanţe mici decordonul de suduratilde şi se datoreazatilde sudurii necorespunzatildetoare izolaţiei exterioarenecorespunzatildetoare şi solului Fenomenul de coroziune duce la micşorarea grosimii pereteluiconductei şi icircn final la perforarea lui figura 1
Fig1 Coroziune exterioaratilde pe conductatilde de gaz [3]
Dacatilde coroziunea şi fisurile nu sunt depistate şi nu sunt reparate icircn stadiul primar de degradareaceste vor creşte pacircnatilde la degradarea finalatilde catastrofalatilde catildend se pierde gazul din conductatilde şi sepot produce evenimente grave In prezent existatilde implementat icircn sistemul naţional ndashTransgaz-sistemul preventiv si corectiv de mentenanţatilde care introduce un sistem lucratilderi dementenanţatilde planificate anual ndashrevizii tehnice RT- durabilitate economicatilde de mentenanţatildenivel acceptabil al riscului de producere al defectelor accidentale şi cheltuieli minimeplanificate din timp Pentru protecţia catodicatilde a conductelor (sistem activ) se utilizeazatilde douatildesisteme - sistemul cu anozi galvanici ataşaţi conductei
- sistemul cu staţie de injecţie de curent electric icircn conductatildeProtecţia anticorozivatilde exterioaratilde ndashsistem pasiv- ( uşoaratilde normalatilde icircntatilderitatilde foarte icircntatilderitatilde) serealizeazatilde icircn exterior cu mai multe straturi
- stat aderent cu grund vopsea pe bazatilde de bitum şi benzinatilde- strat izolare cu amestec pe bazatilde de bitum
3
- strat armare cu benzi din pacircslatilde sau fibratilde de sticlatilde- icircnveliş exterior din benzi bitum - cauciuc materiale plastice fibre de sticlatilde
Protecţia anticorozivatilde icircn interiorul conductei se realizeazatilde prin grunduire cu bitum
3 Diagnosticarea conductelor din sistemul de transportDiagnosticarea conductelor ce trebuie reabilitatereparate este un proces complex
realizat icircn prezent cu metode moderne Reabilitatea conductei este icircn cele mai multe cazuri osoluţie mai economicatilde decatildet o investiţie nouatilde Deciziile trebuie luate dupatilde o analizatildeeconomicatilde dupatilde durata efectivatilde de exploatare şi istoricul defectelor de pe conductatildeDiagnosticarea conductelor pentru a se stabili starea tehnicatilde vine icircn sprijunul luatilderii uneidecizii corecte Determinarea statilderii tehnice se poate realiza cu urmatildetoarele metode
- investigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei conductei metalice icircngropate aplicabilatildela conducte metalice icircngropate protejate catodic dar care prezintatilde defecte deizolare icircn vederea controlului ultrasonic al integritatildeţii materialului tubular
- investigare din interior cu ajutorul sistemelor inteligente de diagnosticare ndash PIG(cu metode magnetice şi ultrasonice) a conductei icircn funcţiune pentru defecteinterioare şi exterioare ale conductei
- tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziuneInvestigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei se face cu trei procedee- metoda Pearson (gradient de curent alternativ)-metoda potenţialelor la intervale mici CIPS-metoda gradientului de curent continuu DCUGInvestigarea din interior cu sisteme inteligente PIG detecteazatilde coroziuni interioare
coroziuni exterioare defecte ale cordoanelor de suduratilde fisuri ale materialului conducteiTehnologia aplicatatilde cuprinde urmatildetoarele operaţii
- pozarea pe traseul conductei a indicatoarelor de trecere PIG a sistemului de urmatilderirea deplasatilderii PIG-ului
- operaţii pregatildetitoare pentru inspecţie identificarea obstacolelor realizarea unuiprogram de curatildeţire adecvat inspectarea gatilderilor de lansare-primire a instalaţiei godevilare
- curatildeţirea conductelor cu PIG de curatildeţire (godevil) magnetic cu perii racloaremagnetic cu perii pe circumferinţatilde cu discuri de raclare cu discuri de ratildezuire PIG dinpolietilenatilde
- probatilde de trecere cu PIG fals echipat cu discuri de calibrare- inspecţia inteligentatilde propriu zisatilde cu PIG inteligent dotat cu senzori de relevare a
defectelor interne şi externe + detectare presiune temperaturatilde unghi de redare vitezatilde derulare
PIG-ul inteligent trebuie satilde icircnregistreze datele suficiente culese pe canale separate satildedispunatilde de capacitate mare de stocare a datelor satilde aibe un numatilder mare de senzoriminiaturizaţi pentru a acoperii 100 din circumferinţa conductei PIG-ul este transportat princonducta de gaz icircn acelaşi timp cu debitul de gaze necesare consumatorului cu o anumitatildevitezatilde PIG-ul se lanseazatilde din gara de lansare - primire PIG anexa 1 In figurile 2 şi 3 seprezitatilde douatilde tipuri de PIG-uri figura 4 prezintatilde principiul de matildesurare ultrasonicatilde In fig5 67 se prezitatilde tipuri de PIG-uri Gara de lansare primire PIG-uri asiguratilde lansarea PIG-urilor icircnconducte cu DN 200 ndash 1100 mm la presiuni nominale de 25 ndash 100 bari şi temperaturi de -300
-+ 500 Tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziune este o metodatilde nedistructivatilde de
diagnosticare a defectelor conductelor ce nu pot fi diagnosticate cu PIG-uri inteligenteMetoda constatilde icircn efectuarea matildesuratildetorilor deasupra terenului pe traseul conductei icircn vedereadeterminatilderii anomaliilor apatilderute icircn grosimea pereţilor cum ar fi coroziunea Tehnologia deoperare cuprinde
4
- aplicarea unui curent electric cu componente armonice cu frecvenţe diferite icircntredouatilde puncte ale conductei la distanţa de 1000 m unul de altul
- se deplaseazatilde placa cu senzori ( 6 senzori icircn linie x 4 coloane) fig8 din metru icircnmetru pe traseul conductei matildesuracircndu-se cacircmpul magnetic icircn lungul conductei- procesarea datelor obţinute icircn laborator icircn vederea determinatilderii deviaţiei cacircmpului
magnetic dependent de frecvenţatilde icircn direcţie verticalatilde şi orizontalatilde- prezenţa unei deviaţii indicatilde regiunea care prezintatilde defect de regulatilde cauzat de
coroziune-
Fig2 Componenţa PIG cu senzori ultrasonici
Fig3 PIG cu senzori magnetici
Metoda NO PIG se poate utiliza la diametre ale conductelor de 3 ndash 10 ţoli la o grosime aperetelui de maxim 10 mm si o adacircncime a conductei de 2 metri Lungimea de inspecţie aconductei este de 1000 m Productivitatea zilnicatilde este de 750 m Alte caracteristici tehnice
- specificaţie defect ˃ 96- lungimea minimatilde 50 mm- latildeţimea minimatilde 50 mm
5
- detectare defect ˃ 20 pierdere metal rezoluţie adacircncime ˂ 20 mm- adacircncime coroziune minim 50 din grosimea peretelui
Fig6 PIG introdus icircn conductatilde 1- conductatilde 2 ndashPIG
1 2 3 4 5
1
Fig4 Principul de matildesurare ultrasonic 1-peretele Fig 5 PIG de curatildeţire 1- periiţevii2- impuls incident 3- defect interior 4- impulsreflectat 5- defect exterior
1 2
-
6
Fig7 Tipuri de PIG
1 2 3
Fig8Instalaţie de diagnosticare NO PIG 1- placa cu senzori 2 ndash cablu 3- calculator
4 Diagnosticarea conductelor din sistemul de distribuţieConductele de transport şi distribuţie sunt izolate exterior ( protecţie pasivatilde) cu ţesatildeturatilde devatatilde de sticlatilde şi bitum protejate catodic ( protecţie activatilde) Ingropate dacatilde este cazul la minim08 m adacircncime sau montate suprateran Diagnosticarea statilderii tehnice a conductelor se facecu urmatildetoarele procedee
- examinarea vizualatilde cu ochiul liber folosind lupa dacatilde este cazul-examinare imagisticatilde icircn interiorul conductei cu camere video- examinare cu ultrasunete cu impuls reflectat- examinare cu ajutorul curenţilor turbionari- examinare cu radiatii penetrante ( Xγ )- examinare prin termografie
Conductele pot avea defectele coroziune eroziune obosealatilde Forma acestor defecte poate fi
ovalatilde neregulatatilde spiralatatilde Din punct de vedere al originii şi localizare avem defecte de
suprafaţatilde icircn apropierea suprafeţei şi defecte interne Defectele pot fi individuale sau grupate
Alegerea procedeului de diagnosticare se face dupatilde tipul defectului accesibilitatea conductei
nivel de sensibilitate dorit echipament de examinare disponibil costul procedeului Chiar
dacatilde conductele sunt corodate şi pierderea de material din peretele conductei este mai mic de
7
80 din grosimea peretelui dar nu au scurgeri de gaze ele nu se scot din funcţiune dar se
poate micşora presiunea din conductatilde Urmeazatilde a se repara ca defect local efectuicircndu-se
reparaţia localatilde a conductei pe o anumitatilde lungime
Verificarea tehnicatilde a conductelor şi branşamentelor se executatilde la intervale de 6luni-
12 luni icircn funcţie de numatilderul de defecte constatate kman precedent şi alţi parametri tabelul
1 Tabelul 1
Termene maximale pentru efectuarea verificatilderilor tehniceTipul conductei Conducte din oţel Conducte din PE
subterane supraterane
Numatilder de
defecte
constatatekman
precedent x
x lt 0025 0025ltxlt025 025ltxlt1 xgt1 indiferent de
vechimea
conductei
cu
vechime
ltde 2 ani
cu
vechime
gtde 2 ani
Interval de timp
1
verificare
an
1 verificare la
6 luni
1
verificare
la 3 luni
1
verifi
care
lunatilde
1
verificarean
1
verificare
la 6 luni
1
verificare
an
Verificarea etanşeitatildeţii icircmbinatilderii conductelor şi armatildeturilor se face la presiunea de lucru a
gazului din instalaţie cu spumatilde de apatilde şi satildepun sau aparate de detectare scurgeri de gaz metan
In figura 9 se prezintatilde un aparat pentru inspecţie video tractat manual iar icircnfig10 aparat pentru detectarea scurgerilor de gaze naturale utilizat la verificarea etanşeitatildeţii
1
2
Fig10 Aparat pentru detectare scurgeri degaze naturale 1 senzor 2- aparat
Fig9 Aparat pentru inspecţie video
8
Bibliografie
1TatildenatildesescuFT ndash Electrotehnologii Protecţia mediului procesarea de materiale şicontrol nedistructiv Editura AGIR Bucureşti 2011 ISBN 978-973-720-353-32ZecheruGh şa- Strategii de mentenanţatilde pentru conductele de transport al gazelornaturale Universitatea de petrol şi gaze Ploieşti 20113Laţa I Bicircrsan F ndashUtilizarea materialelor compozite la repararea defectelor de tip lipsatildede material produse prin coroziunea exterioaratilde a conductelor metalice In Monitorul depetrol şi gaze 5 (111) mai 2011p64wwwnopigro5wwwflowtitecom ndash Manual de intervenţie Flowtite Technology AS Norvegia6wwwtransgazro7wwwarmagazro8wwwagirro9wwwpipelineengineeringro10wwwscrigroupcom11wwwartecnoro12wwwavantro13PT CR 12-200315SREN 13480-32003A2 200716SREN 14291 ndash Soluţii spumante pentru detectarea scurgerilor de gaze17 EN 12954-2
9
Anexa 1-Garatilde de lansare - primire PIG (godevil) [10]
1
Note de curs 7-8-9 Metode şi tehnologii de reabilitare şi modernizare a conductelor dedistribuţie apatilde canalizare gaz
1 Alegerea tehnologiei de reabilitare a conductelor utilizacircnd analizamulticriterialatilde
11 GeneralitatildeţiReabilitarea conductelor reprezintatilde o etapatilde importantatilde icircn prelungirea duratei de
exploatare a conductei degradate pe o perioadatilde de 30 divide 50 ani Costul reabilitatilderii este estimatla 50 divide 75 din valoarea unei noi investiţii De exemplu icircnlocuirea conductelor de gazenaturale sau a unor tronsoane din acestea se face icircn funcţie de starea tehnicatilde numatilder de defecte km agresivitatea solului şi valorile curenţilor de dispersie modernizarea carosabilului şiinfrastructurii sistemelor de utilitatildeţi necesitatea redimensionatilderii schimbarea regi mului depresiune influenţa asupra mediului ambiant dezvoltarea economicatilde a unor regiuni etcLuarea deciziei de reabilitare este etapa cea mai importantatilde icircn realizarea proiectului dereabilitare Fiind un proiect de dezvoltare tehnologicatilde fundamentarea deciziei se face cuajutorul analizei muticriteriale -AMC Aceasta se bazeazatilde pe analiza cantitativatilde ndash prinpunctare ierarhizare determinarea ponderii - a unei game largi de catagorii şi criteriicalitative de impact Alatildeturi de costurile şi beneficiile economice stabilite prin metodacost-beneficiu - MCB - pot fi elaboraţi diferiţi indicatori sociali şi de mediu Utilizareaacestei metode permite structurarea şi combinarea diferitelor evaluatilderi ce trebuie luate icircnconsiderare icircn luarea deciziilor cacircnd pot fi mai multe alternative
AMC este utilizatatilde pentru selectarea celei mai bune alternative din cele disponibilepentru realizarea investiţiei icircn reabilitarea conductelor Pentru proiecte mici se utilizeazatildeAMC iar pentru proiecte majore AMC + MCB AMC poate fi aplicatatilde şi icircn cazurile icircncare proiectul are obiective simple acestea fiind calitative şi mai puţin cuantificabile
Etapele utilizatilderii AMC sunt- stabilirea contextului decizional- definirea opţiunilor- definirea criteriilor- crearea matricei de performanţatilde- standardizarea punctajelor- ponderea criteriilor pentru cuantificarea relativatilde a fiecatilderui criteriu icircn procesul
decizional- ierarhizarea opţiunilor- ierarhizarea rezultatelor- analiza de senzitivitateStrategia de reabilitare a unui tronson de conductatilde cuprinde urmatildetoarele etape- analiza situaţiei actuale ţinacircnd cont şi de istoricul conductei- stabilirea obiectivelor- managementul datelor- evaluarea defectelor şi a altor elemente ale tronsonului de reabilitat- estimarea şi verificarea costurilor- propuneri şi analizarea strategiei de reabilitare
- planificarea operaţiilor de reabilitareIn final se icircntocmeşte proiectul de reabilitare al conductei Justificarea adoptatilderii proiectului dereabilitare se axeazatilde pe
- reducerea costurilor de operare- reducerea costurilor de reparaţii a conductelor- reducerea pierderilor de fluid vehiculat prin conducte
2
- creşterea gradului de icircncredere a consumatorului icircn calitatea serviciului asigurat defurnizor ( calitatea fluidului presiunea de funcţionare reducerea numatilderului de opririaccidentale)
- protecţia mediului şi conservarea resurselor naturale
12 Metode de evaluareIn cadrul evaluatilderii factorilor care sunt luaţi icircn considerare la luarea deciziei de reabilitare aconductelor fie prin metoda clasicatilde tranşeu deschis fie prin metoda modernatilde NO DIG (fatilderatilde decopertare) se aplicatilde urmatildetoarele metode
- analiza directatilde a performanţelor alternativelor- icircnsumarea ponderilor sau modele liniare cumulative- procesul ierarhiei analitice ( PIA)- metoda ELECTRE l
Indiferent de metoda adoptatatilde icircn prima fazatilde a analizei trebuie stabilite metodele şi procedeelede reabilitare a conductelor Tehnologiile pot fi clasificate astfel pentru catildeptuşireacanalelorconductelor introducerea unei conducte noi icircn conducta veche conducta nouatildepreia sarcinile conductei vechi consolidarea conductei vechi realizarea de lucratilderi noi Inschema urmatildetoare se prezintatilde principalele metode şi tehnologii de reabilitareReparaţie capitalatilde reabilitare conducte-NO DIG (fatilderatilde decopertare)
- place pipe (CIPP) -pentru conducte instabile şi stabile din punct de vedere static - palled in place - inverted in place
- slipline- pentru conducte instabile şi stabile static- catildeptuşire interioaratilde (torcretare)
- cu mortar de ciment - cu polimeri
- close fit pipe - sublime -swagelining - rolldown -compact pipe
Inlocuire conducte vechi ndashNO DIG-cu icircndepatildertarea conductei vechi din sol
- conductatilde pilot ndashpilot l- pilot ll
- impactor- pipe ejection- pipe extraction- CLG
- cu distrugerea conductei vechi- pipe bursting (cu aer comprimat cu forţatilde de tragere cu acţionarehidraulicatilde pipe implosion)- pipe splitting ( pentru oţel fontatilde ductilatilde )
Reparaţie capitalatilde reabilitare - tranşeu deschisReparaţie localatilde - short liner pentru Dn = 100 divide 600 mm
- echipament robotizat pentru netezirea presarea mufelor şi cratildepatildeturilor din ţevi Dn
ge 150 mm + reabilitarea branşamentelor realizate cu coliere presate pe conductaprincipalatilde şi etanşare cu ratildeşini Dn ge 150 mm
- tehnica injectatilderii pentru sigilarea mufelor şi cratildepatildeturilor
3
- procedee de reparare prin sudare la conducte metalice ( icircncatildercare cu suduratilde peticesudate manşoare tip B
- procedee de reparare a conductelor metalice fatilderatilde sudare( cu manşon tip Aicircnvelişuri cu ratildeşinatilde)
- utilizarea icircnvelişurilor de consolidare metalice umplute cu materiale polimerice saucompozite
- repararea conductelor metalice cu icircnvelişuri din materiale polimerice saucompozite
-Criteriile al catilderui numatilder nu trebuie satilde fie mai mare de 10 pentru selecţia tehnologiilor dereabilitare sunt prezentate icircn tabelul 1Analizicircnd caracteristicile tehnice şi tehnologice ale tronsonului de conductatilde din schemaprezentatatilde mai sus se extrag variantele de reabilitare care se noteazatilde cu V1 V2ViDin tabelul 1 se aleg criteriile de evaluare
Criterii pentru selecţia tehnologiilor de reabilitare Tabelul 1NrcrtCj Denumirea criteriului UM Natura criteriuluiC1 Durata de viaţatilde a conductei reabilitate ani maximizantC2 Durata de execuţie ani minimizantC3 Perturbarea traficului sau a exploataţiei agricole minimizantC4 Perturbarea altor reţele minimizantC5 Afectarea mediului minimizant
C6 Preţul reabilitatilderii ron minimizantC7 Lungimea traseului m maximizantC8 Garanţia ani maximizantC9 Accesibilitatea ( satisfacerea necesitatildeţilor
locuitorilor a mediului de afaceri)lockm maximizant
Notatilde Natura criteriului poate fi schimbatatilde la cerinţele beneficiarului particularitatildeţile lucratilderiide reabilitare prevederile legislaţiei icircn vigoare factori sociali etc
Fiecatilderui criteriu de evaluare Cj i se stabileşte un coeficient de importanţatilde Kj pe oscaratilde de ierarhizare de la 1 la 3
- 1 ndash importanţatilde redusatilde- 2 ndash importanţatilde medie- 3 ndash importanţatilde maximatilde
Pentru stabilirea ponderii de importanţatilde al fiecatilderui criteriu selectat se utilizeazatilde coeficienţinumerici de importanţatilde utilizacircndu-se diferite scatilderi cu valori 1 divide 3 1 divide 5 1 divide 7 1 divide 10 1 divide100 Alegerea scatilderii se face icircn funcţie de precizia cu care se doreşte departajarea criteriilor deevaluare In tabelul 2 se prezintatilde cacircteva scale de evaluare ( clasificare)
Scale de clasificare cu diferite nivele Tabelul 2
Calificativ acordat Grad de satisfacere3 nivele 1 minim
2 parţial3 total
5 nivele 0 nesatisfatildecatildetor25 satisfatildecatildetor
4
5 mediocru75 bine10 foarte bine
7 nivele -3 influenţatilde negativatilde foarte mare-2 influenţatilde negativatilde mare-1 influenţatilde negativatilde0 nici o influenţatilde1 influenţatilde pozitivatilde2 influenţatilde pozitivatilde mare3 influenţatilde pozitivatilde foarte mare
10 nivele ndash transformareacalificativelor icircn note
Foarte bine Bine Mediocru Satisfatildecatildetor Nesatisfatildecatildetor
Criterii cu pondere ge 3 10 75 5 25 0Criterii cu pondere 2 8 65 5 35 2Criterii cu pondere 1 7 6 5 4 3
Eficienţa economicatilde a noilor tehnologii NO DIG apare numai peste o anumitatilde valoare alungimii de conductatilde reabilitatatilde
13 Metoda de evaluare globalatilde a performanţelorAceastatilde metodatilde este icircn prezent cea mai utilizatatilde de diverse firme instituţii pentru luareadeciziilor icircn domeniul reabilitatilderii sistemelor de conducte ( face parte din metoda icircnsumatilderiiponderilor) Paşii care trebuie urmaţi sunt
- stabilirea variantelor care urmeazatilde a fi analizate schema punct 12- stabilirea criteriilor de evaluare ndash tabelul 1- şi a coeficienţilor numerici de importanţatildetabelul 2- icircntocmirea matricei cu calificative şi transformarea calificativelor icircn notecare seicircnscriu icircn matricea notelor-- calcularea indicelui global de performanţatilde pentru fiecare variantatilde icircn parte cu relaţia
IG = jj
n
j
KN 1
(1)
unde Nj este nota atribuitatildeKj ndash coefientul de performanţatilde (numerici de importanţatilde) a criteriului de evaluaren ndash numatilderul de criterii de evaluare (maxim 10)-clasificarea variantelor analizate- varianta cu punctajul cel mai mare ocupatilde prima
poziţie
2 Principalele tehnologii de reabilitare modernizare conducte
21 Tehnologia cured in place pipe (CIPP)Tehnologia constatilde icircn introducerea unui tub linear flexibil (furtun) ales icircn funcţie de
aplicaţie (apatilde potabilatilde canalizare apatilde industrialatilde etc) impregnat cu o ratildeşinatilde termoreglabilatildeicircn conducta gazdatilde ce trebuie reabilitatatilde Tubul linear flexibil este confecţionat din poliesterlacircnatilde material fibros şi prevatildezut pe o faţatilde cu un film din polietilenatilde poliuretan PVC Ratildeşinatermoreglabilatilde este aleasatilde icircn funcţie de utilizare poliester la canalizatilderi sanitare vinilester laaplicaţii industriale unde se cere rezistenţatilde mare la coroziune şi presiune ratildeşinatilde epoxidicatilde laapatilde potabilatilde icircn domeniul industrial unde se cere rezistenţatilde mare la presiune şi temperaturatilde
5
ridicatatilde In figurile 1 şi 2 se prezintatilde schema de principiu a metodei CIPP antrenareafurtunului se face cu apatilde rece
1 2 3 4 5 6 7 8
Fig1 Introducere furtun flexibil icircn conducta veche 1- conductatilde veche (gazdatilde) 2- apatilde rece3- autospecialatilde 4- furtun nou 5- furtun pliat impregnat cu ratildeşinatilde 6 ndashechipament tip rastel7- catildemin de acces 8- hidrant
Intatilderirea furtunului cu apatilde caldatilde este prezentatatilde icircn figura 2Tratarea ratildeşinii cu careeste impregnat furtunul se poate face cu apatilde caldatilde abur cu latildempi cu raze ultravioleteLa tratarea cu apatilde caldatilde sau abur se urmatildereşte cu ajutorul unor senzori permanenttemperatura la fiecare capatildet al furtunului Ratildeşinile artificiale epoxy A2000B se folosescpentru catildeptuşeli impregnate la exteriorul furtunului PVC iar FluvPax TF4 se utilizeazatilde lamateriale neţesute la furtune PUExistatilde douatilde procedee de introducere a furtunului flexibil icircn conducta veche (gazdatilde) primulinverted in place la care furtunul este introdus cu ajutorul aerului comprimat (presiunea aer02divide04 bari) sau a apei al doilea procedeu pulled in place la care furtunul se trage icircnconducta veche cu troliu Procedeul CIPP se poate aplica pentru conducte instabile şi stabiledin punct de vedere static
Procedeul se aplicatilde la conducte cu Dn = 100 divide 1200 mm Lungimea tronsonuluireabilitat L le 600 mIndiferent de procedeu se va urmatilderi viteza cu care se deplaseazatilde furtunul icircn conducta veche(gazdatilde) 4 divide 7 mmin precum şi forţa de tragere a furtunului care nu trebuie sa depatildeşeascatildevaloarea prescrisatilde de producatildetor Se utilizeazatilde curent douatilde tipuri de furtune
- pe baza icircnvelişului extern PVC conducta este icircn linie dreaptatilde coturi la maximum450 Dn = 100 divide 400 mm dimensiunile nu se modificatilde icircn timpul procesului deinstalare
- pe baza icircnvelişului extern PU pentru ţevi drepte cu coturi la 900 extensibile se potutiliza şi la un alt diametru mai mare ca cel nominal de micşoreazatilde cu 4 datoritatildeextensiilor radiale icircn consecinţatilde lungimea de va matilderi cu 4
6
Forţa de tragere a furtunului datoritatilde frecatilderilor dintre conducta gazdatilde şi furtun se poatecalcula cu expresia
Ft = 12 (μmiddotpmiddotx) (2)unde Ft este forţa de tragere icircn N
μ = 01 divide 03 ndashcoeficient de frecare furtun conductatilde vechep ndash greutatea liniaratilde a furtunului icircn Nmx ndash lungimea furtunului icircn m
1 2 3 4 5Figura 2 Intatilderirea ratildeşinii cu apatilde caldatilde 1 catildemin de sosire 2- apatilde caldatilde 3- conductatilde nouatildeicircntatilderitatilde4-conductatilde apatilde caldatilde tur 5- conductatilde apatilde caldatilde retur
Dupatilde icircntatilderirea ratildeşinii conducta poate fi spatildelatatilde şi dezinfectatatilde Conductele de branşament seleagatilde la conducta reabilitatatilde cu ajutorul robotului echipat special cu freze şi camere videoUrmeazatilde inspecţia video pe icircntreg traseul reabilitat Garanţia acordatatilde 25 ani[14]
Tehnologia de execuţie are urmatildetoarele etape- colectarea datelor de spre diametrul nominal al conductei gazde debitul vehiculat
grosimea peretelui materialul din care este confecţionatatilde conducta schimbatilderile de diametrupe anumite tronsoane identificarea tuturor ramificaţiilor active şi inactive
- identificarea gurilor de acces sau executarea acestora- montarea echipamentului de tip rastel- redicţionarea curgerilor din conducta gazdatilde curatildeţirea conductei- instalarea furtunului impregnat cu ratildeşinatilde icircn conducta gazdatilde prin gurile de acces- uscarea materialului cu apatilde caldatilde abur sau latildempi cu raze ultraviolete- verificarea conductei noi- reconectarea conecţiilor laterale prin decuparea de guri de conectare laterale şi
sigilarea conecţiilor laterale abandonate22 Calculul de reabilitare a conductei reabilitate cu tehnologia CIPP
7
Conducta gazdatilde poate fi parţial deterioratatilde Pentru a se realiza stabilitatea staticatilde a noiiconducte reabilitate trebuie dimensionat furtunul icircn funcţie de solicitatilderile externe Calcululconstatilde icircn
- calculul la incovoiere- calculul la flambaj- calculul rezistenţei furtunului la obosealatilde (stres)- calculul la flambaj datorat icircncatildercatilderii rezultate din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde
221 Calculul la icircncovoiereCalculul de icircncovoiere constatilde fie icircn determinarea procentului de icircncovoiere
efectiv (γD) la o anumitatilde grosime a peretelui furtunului t fie a grosimii pereteluifurtunului t admiţacircnd un procent de icircncovoiere maxim de (γD) le 5 Procentul deicircncovoire se calculeazatilde cu relaţia
γD = K(LW + Ws ) 100 [ E 15( DR ndash 1)3 + 0061 Es] (3)
unde γ este icircncovoierea conductei reabilitate-γD le 5 - procentul de icircncovoiere- L = 125 coeficient de decalaj- K = 0083 constantatilde de stratificare- W ndash icircncatildercarea staticatilde icircn N- Ws ndash icircncatildercarea dinamicatilde icircn N- DR = D t ndashraportul conductei reabilitate- D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat) icircn m- t ndash grosimea furtunului icircn m- E ndashmodulul de elasticitate al solului icircn Nm2- Es- modul de reacţie al solului icircn Nm2
Incatildercarea staticatilde W rezultatatilde din greutatea solului se calculeazatilde cu relaţiaW = CmiddotωmiddotBd 144 (4)
Unde C ndashgrad de ovalizareω- densitatea solului icircn kgm3Bd- latildeţimea tranşeei icircn care a fost montatatilde conducta ga zdatilde ( de reabilitat) icircn m
Coeficientul C se determinatilde cu expresia
C =
ku
e d
S
B
Huk
2
1
2
(5)
unde ku este raportul icircntre icircncatildercarea orizontalatilde şi cea verticalatildeHs ndashadacircncimea de pozare a conductei icircn m
Calculul icircncatildercatilderii dinamice care acţioneazatilde asupra furtunului pleacatilde de la realitatea catilde asuprafurtunului pot acţiona icircncatildercatilderi dinamice concentrate WSC şi icircncatildercatilderi dinamice distribuiteWSD
WS= WSC + WSD (6)
WSC = 033middotCSCmiddotPmiddotFSC 12middotD (7)WSD = CSDmiddotpmiddotFSD 144 (8)
unde CSC ndash coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor concentrateP ndash icircncatildercatilderi concentrate icircn NFSC- factor de impact pentru icircncatildercatilderi concentrate
8
CSD- coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor distribuitep ndash suprafaţa pe care sunt aplicate icircncatildercatilderile distribuite m2FSD- factor de impact pentru icircncatildercatilderi distribuite
222Calculul la flambaj
Furtunul este solicitat exterior de icircncatildercatilderi dinamice concentrate şi distribuite plusicircncatildercarea rezultatatilde din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde Grosimea furtunului t se determinatilde curelaţia[9]
t = 0721 D
3
1
2
sSL
t
CEBRE
I
Nq
(9)
unde D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde icircn mN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
qt =N
1 2
1
332
D
IECcedilBR L
(10)
qt ndash presiunea exterioaratilde exercitatatilde asupra conductei icircn Nm2EL ndash modulul de elasticitate redus la icircncovoiere datoritatilde efectului de icircmbatildetracircnire icircn Nm2Rω= 1 ndash 033(HωHS) coeficientul lui Buoyancy pentru apatilde (valoare minimatilde 067)B - coeficient de elasticitate pentru furtunI = 250t - moment de inerţieC- coeficient de ovalizare a conductei respectiv al furtunului calculat cu relaţia
C =
3
2
1001
1001
q
q
(11)
q ndash gradul de ovalizare calculat cu expresia
q = 100 (m
m
D
DD max ) (12)
unde Dm Dmax sunt diametrul mediu respectiv diametrul maxim al conducteiCoeficientul de elasticitate pentru furtun se determinatilde cu expresia
B =sH
e650
41
1
(13)
Incatildercatilderile statice şi dinamice se determinatilde cu relaţiile (6) (7) (8)In cazul icircn care flambajul este datorat numai icircncatildercatilderilor rezultate din acţiunea pacircnzei
de apatilde freaticatilde grosimea furtunului t se calculeazatilde cu expresia
9
t =
1
1(
2 3
1
2
PN
CKE
DR
L
(14)
icircn care P ndash este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunK = 7 ndashfactor de amplificareEL ndash modulul de elasticitate la icircncovoiereν = 03 ndashcoeficientul lui Poisson pentru furtunC- coeficientul de ovalizareDR- raportul conductei reabilitateN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
223 Verificarea rezistenţei furtunului la stresLa o duratatilde de viaţatilde de 50 de ani furtunul este supus unor condiţii de stres (obosealatilde
icircmbatildetracircnire) Fiind confecţionat din mai multe materiale cu caracteristici tehnice diferitefurtunul trebuie verificat şi la stres Se poate utiliza relaţia
15100
q(1+
100
q)( 2)(
t
D- 05 ( 1+ )
100
q)(
t
D=
PN
S(15)
icircn care P este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunt ndash grosimea furtunuluiN = 15 divide 2 factor de siguranţatildeS ndash rezistenţa la icircncovoiere a furtunuluiD ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat)q ndash gradul de ovalizare
Valoarea cea mai mare a grosimii furtunului t ca rezultat al diferitelor calcule efectuatepentru fiecare tip de solicitare icircn parte este grosimea finalatilde a peretelui furtunului
23 Metode de catildeptuşire interioaratildeConductele ce trebuie reabilitate sunt catildeptuşite pe suprafaţa interioaratilde cu un strat
subţire de mortar de ciment special sau polimeri speciali De regulatilde grosimea stratului estemai micatilde de 10 mm In unele cazuri se pot depune mai multe straturi Captuşirea interioaratilde(catildematildeşuirea) trebuie satilde asigure protecţie anticorozivatilde umplerea fisurilor şi a gatildeurilorrigiditatea catildeptuşelii stabilitatea staticatilde a conductei In acelaşi timp se icircmbunatildetatildeţescproprietatildeţile hidraulice ale conductei suprafaţa rezultatatilde icircn urma depunerii are rugozitatea maimicatilde ca rugozitatea suprafeţei interioare a vechii conducte Inainte de a se aplica metoda decatildeptuşire interioaratilde conducta se curatildetatilde foarte bine asiguracircndu-se un suport bun pentrucatildeptuşeala aplicatatilde In figura 3 se prezintatilde procedeul de catildeptuşire prin centrifugarePentru protejarea anticorozivatilde a conductelor metalice se aplicatilde catildeptuşeli cu ratildeşini poliexidicatilde
poliuree şi poliuretanToate aceste materiale au şi o bunatilde rezistenţatilde la abraziune Rugozitatea
suprafeţei interioare a conductei este foarte micatilde
Procedeul se aplicatilde la conducte cu diametrul nominal Dn= 80 divide 3400 mm şi lungimi aletronsoanelor de conducte L le 400 m
10
1 2 3 4 5 6Fig3 Utilaj pentru catildeptuşire prin centrifugare 1-conductatilde veche curatildeţatatilde 2 - furtun pentrualimentare cu mortar 3- robot 4- cap de pulverizare prin centrifugare 5- sistem de gletuire6-strat de mortar depus
Debitul de apatilde transportat prin conductatilde Q icircnainte de reabilitare calculat cu relaţiaQ = Av (16)
unde - Q este debitul apei vehiculate prin conductatilde icircn m3s- v ndashviteza apei icircn secţiunea de calcul icircn ms- A ndasharia secţiunii transversale a conductei icircn m2
trebuie satilde fie cel puţin egal cu debitul de apatilde transportat prin conducta reabilitatatildeMicşoracircndu-se diametrul interior al conductei viteza apei creşte cresc şi pierderile de sarcinatildedatoritatilde creşterii vitezei apei Din acest motiv icircn cadrul procesului de catildematildeşuire (torcretare)se procedeazatilde la gletuirea stratului de mortar de ciment pentru ca rugozitatea stratului realizatsa fie mai micatilde ca cea dinaintea reabilitatilderii Produsul de cimentare este alcatildetuit din cimentcu proprietatildeţi speciale + nisip cu granulaţie micatilde + aditivi Mortarul preparat icircn malaxoarespeciale dupatilde reţete este transportat cu pompe prin furtun la robot
Reproiectarea constatilde icircn calculul pierderilor de sarcinatilde unitare distribuite icircnainteşi dupatilde reabilitarea conductei precum şi a stabilitatildeţii statice sub influenţa diferitelorsarcini exterioarePierderile de sarcinatilde unitare distribuite icircn funcţie de debitul de apatilde transportat se determinatilde curelaţia
hr = Md Q2 (17)unde hr sunt pierderile de sarcinatilde unitar distribuite icircn mbar m
Md ndash modulul de rezistenţa hidraulicatilde icircn s2 m5Modulul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde Md se calculeazatilde cu relaţia
Md = 00826middot(λd5) (18)unde λ este coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde [-]
d- diametrul interior al conductei icircn mIntre coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde λ şi coeficientul lui Chezy ndashC- existatilde
legatildeturaλ = 8middotg C2 (19)
unde C -este coeficientul lui Chezy icircn m05sg-acceleraţia gravitaţionalatilde icircn ms2
Coeficientul lui Chezy se determinatilde cu expresia
C = kmiddotRh16 (20)
unde k-coeficientul de rugozitate al materialului [-]
11
Raza hidraulicatilde a conductei cu secţiunea circularatilde se determinatilde cu expresia
Rh = d4 (21)unde d ndash diametrul interior al conductei icircn m
In cazul icircn care se urmatildereşte protecţia anticorozivatilde umplerea fisurilor rigiditatea catildeptuşelii
(aplicaţie semi-structuralatilde) materialul folosit la obţinerea stratului depus de o anumitatilde
grosime t trebuie satilde asigure rezistenţa la forfecare pentru a menţine continuitatea
longitudinalatilde a stratului icircn prezenţa mişcatilderilor de teren rezistenţatilde la icircncovoiere rezistenţatilde
pentru preluarea sarcinilor dinamice Trebuie satildepate puţuri de lansare (de plecare de sosire
intermediare) care reprezintatilde circa 6 din suprafaţa totalatilde a şanţului necesar pentru
realizarea cu tranşeu deschis a conductei
223 Tehnologia sliplineTehnologia constatilde icircn introducerea unui tub nou icircn tubul vechi curatildeţat De regulatilde se
instaleazatilde conducte noi din GRP din PEID icircn conducte vechi Metoda se aplicatilde la reabilitareaconductelor de apatilde potabilatilde canalizare menajeratilde şi industrialatilde gaze naturale Toate sarcinilesunt preluate de noua conductatilde Secţiunea transversalatilde a noii conducte este mai micatilde casecţiunea transversalatilde a vechii conducte dar diferenţa va fi compensatatilde de valoareacoeficientul de rugozitate foarte mic al suprafeţei interioare a noii conducte Spaţiul dintrevechea conductatilde şi noua conductatilde este umplut cu un material special de cimentare In figura4A se prezintatilde schema tehnologicatilde de montare a noii conducte din PEID icircmbinatatilde prin suduratildecap la cap icircn exteriorul conductei vechiIn figura 4B se prezintatilde schema tehnologicatilde pentrumontare conducte GRP
A B1 2 3 4 5 1 2 3
12
Fig4 A-Tehnologie slipline montare conductatilde PEID 1- conductatilde veche2 ndashcap de tragere3-material de umplere4- cacircrlig6- conductatilde nouatilde PEID B-montare conductatilde GRP 1- conductatildeveche 2-material de cimentare 3- conductatilde nouatilde
224 Tehnologia subline
In conducta veche inspectatatilde video şi ulterior curatildeţatatilde foarte bine se introduce oconductatilde de polietilenatilde PE 80 sau PE 100 avatildend SDR (raportul dintre Dn t ) icircntre 26 şi 80Conducta nouatilde se supune unui proces de deformare a secţiunii transversale pe toatatilde lungimeaconductei sub forma de U ( icircn domeniul de elasticitate al materialului) dupatilde care se leagatilde cubenzi de sprijin figura 5 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde de troliu cu un cablu forţa detragere fiind monitorizatatilde permanent Dupatilde introducerea noii conducte icircn vechea conductatilde seintroduce apatilde sub presiune icircn conductatilde benzile de sprijin se vor rupe şi conducta nouatilde vareveni la forma iniţialatilde datoritatilde memoriei termice Procedeul se aplicatilde pentru Dn = 75mmdivide 1600mm şi lungimea L = 600m
1 2 3 4
Figura 5 Tehnologia subline 1- conductatilde veche 2- conductatilde nouatilde 3 ndash bandatilde de sprijin4 ndash conductatilde nouatilde revenitatilde la forma circularatilde
225 Tehnologia compact pipe
Conducta nouatilde din PEXa ( polietilenatilde reticulatatilde cu memoria formei) este introdusatilde icircnconducta de reabilitat deformatatilde sub forma literei C Aceastatilde conductatilde este trasatilde icircn conductaveche cu ajutorul unui troliu puţurile de acces sunt fie catildeminele de vanatilde existente fie puţuri
13
noi In figura 6 se prezintatilde poziţia conductei noi icircn timpul procesului de reabilitare şi dupatildereabilitare Readucerea conductei noi la forma iniţialatilde se face prin icircncatildelzire cu abur
Diametrul conductelor de reabilitat Dn = 100 divide 500 mm lungimea maximatilde 700mConducta nouatilde se muleazatilde pe interiorul conductei vechi şi preia sarcinile acesteia
226 Tehnologia swagelining
Tehnologia swagelining utilizeazatilde ca şi conductatilde nouatilde polietilena standard catildereia i sereduce diametrul cu 5divide 15 - deformatatilde icircn domeniul elastic cu ajutorul unui echipamentcomplex de reducere a diametrului figura 7 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde cu troliu icircnconducta veche ce trebuie reabilitatatilde Dupatilde aşzarea pe poziţia finalatilde a conductei forţa detragere este redusatilde iar conducta nouatilde revine la diametrul iniţial datoritatilde fenomenului derevenire elasticatilde Conducta nouatilde se muleazatilde perfect pe suprafaţa interioaratilde a conductei dereabilitat suprafaţatilde ce trebuie satilde fie curatatilde In figura 8 se prezintatilde instalaţia pentru procedeulswagelining Diametrul conductelor ce pot fi reabilitate Dn= 65 divide 1000mm la o lungimede 1000 m
Forţa de tracţiune a troliului poate fi determinatatilde cu relaţia ( 2 )
1 2 3Fig6 Tehnologia compact pipe 1-conductatilde de reabilitat 2- conductatildenouatilde deformatatilde icircn C 3- conductatilde nouatilde readusatilde la forma iniţialatilde
14
1 2 3 4 5
Figura 7Reducere dimensiuni conductatilde 1-conductatilde veche2 ndash conductatilde nouatilde gacirctuitatilde3- filieratilde 4- conductatilde nouatilde5- cap de tragere
1 2 3 4 5 6 7 8 9Figura 8 Instalaţie pentru tehnologia swagelining 1-conductatilde nouatilde PE 2- rolatilde de ghidare 3-reductor 4- puţ de plecare 5- conductatilde veche 6- cap de tragere 7- cablu 8-puţ sosire 9-troliu
267 Tehnologia rolldown
Tehnologia se aplicatilde la sistemele de distribuţie apatilde cu diametre mari amplasate icircn zone cutrafic pietonal şi auto ridicat Se utilizeazatilde conducte din PE icircmbinate prin suduratilde cap la cap peşantier cu ajutorul unui dispozitiv special cu role perechi Acest dispozitiv reduce diametrulcu maxim 10 icircn domeniul elastic al materialului viteza de reducere fiind de 1divide 3mminutReaducerea la forma şi dimensiunea iniţialatilde se face prin icircncatildelzirea conductei cu aburProcedeul este unul structural se pot reabilita conducte instabil din punct de vederestatic In figura 9 se prezintatilde tehnologia rolldown Dimensiunile conductelor de reabilitatDn=150 divide1000 mm lungimea 600 divide800 m
15
1 2 3 4
Figura 9 Tehnologia rolldown 1-conductatilde de reabilitat2-role3- conductatilde nouatilde4- conductatilde nouatilde fixatatilde icircn conducta veche
Bibliografie1 Roman M şa- Analiza multicriterialatilde Manual 2012 Academia de studii economiceBucureşti2 Massimio Flori ndashGhid pentru analiza cost-beneficu a proiectelor de investiţii Fonduleuopean pentru dezvoltare regionalatilde fondul de coeziune şi ISPA Universitatea de studii dinMilano 19973xxx - Ghid naţional pentru analiza cost-beneficiu a proiectelor finanţate din instrumentelestructurale Ministerul Economiei şi finanţelor4 StoenescuAl şa- Culegere de probleme de mecanicatilde teoreticatilde Editura Didacticatilde şipedagogicatilde Bucureşti 19655 Tudor I şa ndash Protecţia anticorozivatilde şi reabilitatea conductelor şi rezervoarelor EdituraUPG Ploieşti 2007 ISBN ndash 978-973-719-154-06 UTCB-ICECOM Bucureşti ndash Ghid pentru reabilitatea conductelor pentru transportul apei(brutecurate uzate uzate epurate etc) Bucureşti 20137Alessandrescu A- Inginerie mecanicatilde a sistemelor de conducte Ghid de proiectare + CDEditura AGIR Bucureşti 2013 ISBN 978-973-720-489-98 Paraschiv D- Tehnologii de recondiţionare şi procesatilderi ale suprafeţelor metalice EdituraJunimea Iaşi 2005 ISBN 973-37-0539-x9Najafi M ndash Trenchless technologies Piping- Installation and Inspection SUA ASCE PressISBN -978-0-07-164088-62010
16
10 Trujillo ARGhaderi S- Analysis of the long ndashterm Effect of mentenance Strategies InPipelines Technology 2006 Conference Bochum200611 httpmasinisiutilajero12 wwwtpcomro13 wwwrehaucom14SREN 129502 Calculul de rezistenţatilde mecanicatilde al reţele lor icircngropate sub diverse condiţiide icircncatildercare15 wwwceindustrialcomro16 httpinstalatiiucoznetindexconducte0-1517 wwwmnsrocamasuire framehtml18 wwwreabilitare-conductero19wwwcrumanro20 wwwHobasro21wwwgrup4cjro
- Note de curs 1pdf
- Note de curs 2_3pdf
- Note de curs 4_5pdf
- Note de curs 6pdf
- Note de curs 7_8_9pdf
5
Fig 3 Inspecţie cu robot pe roţi
1
2 3 4 5
Fig 4 Inspecţia cu robot pe şenile 1-autoutilitaratilde 2- conductatilde 3 ndashcatildemin 4 ndashrobot 5-
depunere
4 Tipuri de defecţiuni depistate icircn conductele de canalizare
Principalele defecţiuni ce apar la conductele de canalizare sunt prezentate icircn
continuare Aceste defecţiuni sunt diferite ca numatilder icircn funcţie de materialul conductei
41 Depozite de sedimente şi depuneri grele natildemol depuneri calcaroase gratildesimi rezultate
icircn urma spatildelatilderii stradale icircn care existatilde circa 30-35 nisip şi pietriş precum şi a
impuritatildeţilor şi substanţelor aflate icircn apa uzatatilde
42 Fisuri spatilderturi şi surpatilderi ale peretelui conductei Cele mai multe sunt la conductele
din beton urmate de conductele din PVC GRP si azbociment Fisurile pot fi pe creasta
conductei icircn partea laterala pe toate direcţiile Se icircntacirclnesc conducte sparte şi rupte icircn zona
de mufare Figura 5
6
A B
C
D
Fig 5Defecte A- fisuratilde B- gauratilde C- fisuri D- scurgeri latildengatilde racord
43 Deformatilderi de secţiune respectiv ovalizatilderi- apar icircn special la conductele din PVC cu DN
250 ndash 400 mm mai puţin la cele de beton
44 Imbinatilderi realizate incorect apar mai des la conducte din PVC mai puţine la conductele
din beton exemplu - 6 cazuri la conducte PVC cu DN 250- 600 mm 1 caz la conducte din
beton DN 300 ndash 500 mm
45 Deplasatilderi ale conductei generate de tasarea solului tasare datoratatilde insuficienţei
compactatilderii iniţiale nerespectarea condiţiilor de pozare privind patul de pozare Fenomenul
apare la conductele din beton mai puţin la cele din PVC cu DN 200 ndash 1000 mm
46 Racorduri laterale incorect executate cu ocazia racordatilderii de noi utilizatori şi la
realizarea de catildemine de racort cu aria mai mare de 012 m2
7
47 Patildetrunderi ale ratildedatildecinilor de copaci icircn conducte se face lent icircn timp şi se ajunge
dupatilde ani de zile la spargerea tubului din beton Evitarea se realizeazatilde prin patildestrarea distanţei
normate a traseului conductei faţatilde de copaci
48 Apatilde stagnantatilde pe conducte apare din douatilde motive primul cacircnd s-a executat lucrarea
iniţialatilde cu contrapantatilde la execuţie şi montaj iar a l doilea apariţia de praguri de aluviuni Apar
multe la conducte PVC exemplu 10 evenimente la conducta de PVC cu DN 250-600 mm 1
eveniment la conducta din beton cu DN 300-600 mm Procentul de ocupare a secţiunii
transversale cu apatilde stagnantatilde este de 5-10 icircn unele cazuri se ajunge la 50
49 Alte defecţiuni Se icircntacirclnesc tot felul de gunoaie şi PET-uri icircn conducte şi catildemine
catildemine fatilderatilde scatilderi capace sudate lemne la gura tubului radier catildemin incorect executat
5 Spatildelarea şi curatildeţarea conductelor
Cu ocazia inspecţiei conductelor ar trebui satilde se spele şi cureţe conductele icircnainte de a
introduce robotul icircn conductatilde pentru a nu influenţa deplasarea acestuia Spatildelarea se face cu
scopul de a elimina eventuale obstacole (depuneri icircntatilderite ratildedatildecini pietre noroi etc) care ar
icircmpiedica robotul satilde se deplaseze prin conductatilde Inainte de inspecţia video se utilizeazatilde
capete speciale de de curatildeţare acţinate hidraulic cu presiuni ale apei de 60 ndash 80 bari jeturile
de apatilde sunt dirijate icircn spate şi spalatilde conducta La presiuni mai mari de 80 bari se activeazatilde şi
circuitul duzei din faţatilde Curatildeţarea conductelor se poate realiza cu urmatildetoarele procedee
- curatildeţare prin introducerea unui amestec de aer ndash apatilde sub presiune cu viteza de 25
ms se eliminatilde oxizii de Fe mangan precum şi noroi nisip sedimente
- sistem Compri Tube Clean care utilizeazatilde un proiectil din poliuretan propulsat icircn
conducte cu diametrul mai mic de 150 mm de un jet de aer comprimat cu viteza de
15 ms
- metoda CAPSULA POLY- PING de curatildeţirea conductelor cu DN = 10- 2000 mm
cu ajutorul unei capsule cu diametrul mai mare cu 5 decacirct diametrul interior al
conductei capsula se deplaseazatilde prin conductatilde datoritatilde presiunii de 05 ndash 6 bari
- periaj mecanic şi sablare cu apatilde
- spatildelare cu jet de apatilde- de icircnaltatilde presiunecu debit de 300 lminut presiune ˂ 240
bari - spatildelare la presiune foarte icircnaltatilde debit apatilde 90 lminut presiune apatilde˂ 1200
bari - spatildelare cu solvent pentru icircndepatildertarea depunerilor de piatratilde
- tehnologia HI-JET care asiguratilde curatildeţarea conductelor şi uscarea
8
- metode combinate maşini de curatildeţat cu jet de apatilde freze lanţuri capete rotative
tatildeietoare
- dispozitiv mecanic amfibiu tip Molch format din douatilde capete unul prevatildezut cu
ghiare de oţel unul cu patilderţi flexibile din cauciuc pentru finisare
In fig 6 se prezintatilde cacircteva tipuri de (duze) capete de spatildelare icircn fig7 curatildeţarea mecanicatilde iar
icircn fig8 curatildeţarea cu capsule flexibile In funcţie de diametrul nominal al conductei şi de tipul
de depuneri se alege capul de curatildeţare Acesta nu trebuie satilde provoace degradarea conductei
supuse operaţiei de curatildeţare
AB
C
Fig6Tipuri de capete de spatildelare-curatildeţareAB ndashcapete curatildeţare standard cu jetunghiular DN 40-150 mm C-D- tatildeietor deratildedatildecini pentru DN=100-250 mm
D
9
1 2 3 4 5 6
Fig7 Curatildeţare mecanicatilde1-conductatilde cu depuneri 2- dispozitiv mecanic de curatildeţare 3 ndashcablu
4 ndashgroapatilde de poziţie 5 ndashconductatilde curatatilde 6-mototroliu de diferite puteri
Fig8 Curatildeţarea cu capsule flexibile
Pentru desfundarea ţevilor de canalizare cu diametre cuprinse icircntre 13 ndash 250 mm se folosesc
foreze pentru desfundat ţevi de canalizare echipate cu o gamatilde de accesorii - -
- capete drepte ovale conice pentru curatildeţiri uşoare
- capete cu lanţ pentru curatildeţare conducte din oţel fontatilde
10
- capete romboidale pentru curatildeţare depuneri de piatratilde
- cuţite tocatildetoare pentru conducte cu diametre mari
- freze cu 4 şi 6 lame pentru stratildepungerea conductelor foarte obturate
- cacircrlige recuperatoare pentru extragere material textil hacircrtie etc
Arcul curatildeţitor pe care sunt montate accesoriile ajunge la o lungime de maxim 60 m
In anexa 1 se prezintatilde un dispozitiv de curatildeţare mecanic cu ghiare iar icircn anexa 2 conductele
curatildeţate
1 2 3
Anexa 1 ndash Dispozitiv de curatildetare cu ghiare(3 racircnduri concentrice de ghiare) 1-ghiare 2corp
3cacircrlig [10]
11
Aenxa 2 Conducte curatildeţate pregatildetite pentru reabilitare [10]
Bibliografie
1Badea G ndashInstalaţii sanitare Editura Risoprint Cluj-Napoca 2008
2Aştilean I- Contribuţii teoretice şi experimetale la reabilitarea şi modernizarea sistemelelor
de alimentare cu apatilde a localitatildeţilor urbane Tezatilde de doctorat UTC-N 2010
3Chira TV- Diagnosticarea statilderii tehnice a sistemelor de canalizare Tezatilde de doctorat
UTC-N 2012
4 httpinspecţievideorotemplate-ahtml
5 wwwtechnicmad-sonro
6 httptegadoropagesDUZE-CURATARE-CANALhtml
7wwwRohter-grpro
8wwwleaderroroforeze-pentru-desfundat-tevi-de-scurgerehtml
9 wwwcasteconceptro
10wwwludwiggpfeiffercom-Reabilitarea ţevilor sub presiune şi a reţelelor de canalizare
11SREN 135082011 ndash Starea reţelelor de canalizare din exteriorul clatildedirilorPartea 2
Sisteme de codificare a inspecţiei vizuale
12SRISO 24511 ndash Activitatildeţi referitoare la servicii de apatilde potabilatilde şi canalizare Indrumatildetor
pentru managementul serviciilor publice de canalizare
12
1
Note de curs 4-5Diagnosticarea conductelor din sistemele de transport şi de distribuţie aapei
1GeneralitatildeţiElementele constitutive ale conductelor din sistemele de distribuţie a apei sunt supuse
permanent uzurii fizice degradatilderii morale uneori restricţiilor legislative Dacatilde uzurile fizice
pot fi diminuate icircn timp printr-o icircntreţinere adecvatatilde periodicatilde şi o exploatare corectatilde
degradarea moralatilde a conductelor nu poate fi evitatatilde deoarece apar noi şi noi soluţii
constructive icircntr-un timp relativ scurt In ultimul secol au fost utilizate multe tipuri de
materiale la construcţia conductelor fiecare soluţie fiind la data apariţiei o noutate icircn
domeniu Analizacircndu-se comportarea icircn timp a conductelor s-a constatat catilde defectele din
sistemele de distribuţie a apei pot fi icircmpatilderţite icircn şase grupe
- -defecte datorate utilizatilderii la proiectarea execuţia şi repararea conductelor a
unor materiale şi tehnologii necorespunzatildetoare
- -defecte datorate coroziunii
- -depuneri icircn conducte
- -deterioratilderi ale conductelor prin fisurarea şi ruperea materialului din care
este confecţionatatilde conducta
- -defecte ale racordurilor şi icircmbinatilderilor
- -deterioratilderi prin exploatare necorespunzatildetoare
2 Analiza defectelor apatilderute la conductele de distribuţie a apei
In procesul de diagnosticare a conductelor se pleacatilde de la defectul constatat
definacircndu-se un numatilder de cauze care se eliminatilde metodic ajungacircndu-se la cauza primaratilde
Analiza superficialatilde de stabilire a cauzelor care a provocat defectul conduce la repetarea
defecţiunii sau accentuarea unor defecte aflate icircn stare incipientatilde
21Defecte datorate utilizatilderii de materiale şi tehnologii necorespunzatildetoare apar datoritatilde
alegerii materialului conductei a materialelor de etanşare şi protecţie anticorozivatilde
necorespunzatoare
Se manifestatilde icircn timp atacirct la conductele din fontatilde oţel cacirct şi la cele din PVC PE depozitate
necorespunzatildetor
22Defectele datorate coroziunii apar atacirct la suprafaţa interioaratilde a conductei datoritatilde
contactului cu apa cacirct şi la suprafaţa exterioaratilde datoritatilde umiditatildeţii şi agresivitatildeţii solului icircn
care este amplasatatilde conducta Chiar dacatilde conductele sunt protejate iniţial icircmpotriva coroziunii
prin vopsire zincare catildeptuşire cu materiale plastice beton ratildeşini fenomenul de corodare a
conductei apare icircn timp O atenţie deosebitatilde trebuie acordatatilde protejatilderii conductei icircmpotriva
2
coroziunii electrochimice produsatilde de curenţii vagabonzi mai ales icircn apropierea catildeii ferate sau
a catildeilor de rulare a tramvaielor Protecţia se realizeazatilde prin utilizarea sistemului anticoroziv
catodic (prin care conducta este legatatilde la polul negativ) a unei surse de curentrsquo fie cu anozi de
sacrificiu cu un potenţial mai electronegativ decacirct metalul conductei
23 Depuneri icircn conducte
Depunerile din conducte sunt cauzate de materiile icircn suspensie existente icircn apatilde şi de
satilderurile de calciu şi magneziu fig1 In timp aceste depuneri micşoreazatilde diametrul conductei
matilderesc coeficientul de rugozitate de la 003 la conducte de oţel noi la 005-02 la conducte din
oţel cu depuneri mici respectiv la valori mai mari de 2 la depuneri mari ( strat gros) [2]
Datoritatilde acestor factori scade debitul de apa transportat prin conducte sau trebuie matilderitatilde
presiunea pentru a menţine debitul Se matildereşte astfel consumul de energie electricatilde cu
repercursiuni asupra costului unui m3 de apatilde livratatilde la beneficiari Dacatilde presiunea creşte peste
presiunea de 6 bari care este presiunea maximatilde admisibilatilde icircn sistemele de distribuţie a apei se
pot produce avarii prin fisurarea sau spargerea conductei
Fig 1 Depuneri icircn conductatilde
Biofilmele sunt alte tipuri de depuneri cu grosimea de 01 mm la cacircţiva mm care pot satilde
aparatilde icircn conducte şi care pot cauza corodarea conductelor şi influenţa proprietatildeţile hidraulice
ale conductei [1]
24 Deterioratilderi ale conductelor prin fisurarea şi ruperea materialului din care este
confecţionatatilde conducta
Cauzele care provoacatilde fisurarea şi ruperea conductei sunt
3
- -greşeli de proiectare şi de execuţie
- -modificarea adacircncimii de pozare
-apariţia unor sarcini suplimentare statice şi dinamice care nu au fost luate
icircn calcul la proiectare ca şocuri vibraţii modificatilderi ale traficului urban creşterea
greutatildeţii pe osie a autocamioanelor modificarea permanentatilde a nivelului pacircnzei freatice
cauzatatilde de precipitaţii abundente sau secetatilde prelungitatilde precum şi deterioratilderile prin
icircngheţ icircn anotimpul iarnatilde
25 Defecte ale racordurilor şi icircmbinatilderilor
Aceste tipuri de defecte pot satilde aparatilde la toate tipurile de conducte la care icircmbinatilderile au
fost realizate necorespunzatildetor
26 Deterioratilderi prin exploatare necorespunzatildetoare
Deschiderea sau icircnchiderea bruscatilde a unor vane poate provoca lovitura de berbec care
deterioreazatilde conducta datoritatilde apariţiei suprapresiunilor
3 Identificarea fisurilor şi rupturilor la conductele de distribuţie a apei
Pierderile maxime admise de apatilde icircntr-un sistem de distribuţie a apei sunt de 20 [3]
Pierderi de apatilde prin deschideri Tabelul 1
Diametru
deschidere
presiune
Litriminut Litrioratilde m3zi m3lunatilde m3an
2 mm 6 bari 500 30000 720 21600 259200
4 mm 6 bari 1840 110400 2650 79488 953856
6 mm 6 bari 4000 240000 5760 172800 2073600
8 mm 6 bari 7020 421200 10200 303264 3639168
2mm 3 bari 320 19200 461 13824 165888
4 mm 3 bari 1200 72000 1728 51840 622080
In tabelul 1 se prezintatilde pierderile de apatilde la presiunea de 6 bari respectiv 3 bari [5] Din acest
motiv fisurile şi rupturile conductelor trebuie detectate permanent deoarece prin acestea se
4
pierde apa Metoda modernatilde de detectare a fisurilor este localizarea prin compararea
zgomotelor cu corelatori LNC ( Leak Noise Correlator) fig2
Fig 2 Principiul de funcţionare a corelatorului LNC
Corelatorii LCC utilizeazatilde doi senzori care detecteazatilde zgomotul (vibraţii sonore) produs de
apa care curge prin fisuratilde Distanţa pacircnatilde la cei doi senzori fiind diferitatilde şi intensitatea sonoratilde
receptatatilde de cei doi senzori este diferitatilde Distanţa de la fisuratilde pacircnatilde la transmiţatildetorul cel mai
apropiat se determinatilde cu relatia
L = ( D ndash tv ) 2 (1)
Unde D- lungimea conductei icircntre cele cele douatilde transmiţatildetoare icircn m
L- distanţa de la fisuratilde pacircnatilde la tranmiţatildetorul cel mai apropiat icircn m
v- viteza de propagare a sunetului prin conductatilde icircn mms
5
Fig 3 Detectarea pierderilor de apatilde prin monitorizare acustica cu senzori Wireless
Timpul se determinatilde cu expresia
t = N v (2)
N = D ndash 2L (3)
Altatilde metodatilde pentru detectarea pierderilor de apatildendash sistem de monitorizare Wireless
Leakmaster - fig3 se bazeazatilde tot pe vibraţiile acustice provocate de jetul de apatilde care iese
din conductatilde şi produce icircn corpul conductei vibraţii acustice Nivelele de zgomot detectate de
senzori sunt salvate şi transmise prin radio la unitatea mobilatilde centralatilde De regulatilde se matildesoaratilde
zgomotul icircn timpul perioadei de consum redus de apatilde icircntre orele 2- 4 am Zgomotul poate fi
depistat şi la vane contoare de apatilde hidranţi alte armatildeturi
Urmatilderirea şi calibrarea acusticatilde TestrodGeofon utilizeazatilde douatilde unitatildeţi una de localizare
Testrod alta de calibrare Geofon care lucreazatilde icircn combinaţie cu un generator de puls PWG
Se ascultatilde vanele şi apometrele iar icircn locul unde existatilde scurgere presiunea exercitatatilde produce
un zgomot care poate fi detectat de la suprafaţatilde cu echipamentul amintit fig4
6
1 2 3
Fig4 Determinarea pierderilor de apatilde cu aparatul TestrodGeofon 1 ndashtijatilde robinet 2-
spatilderturatilde 3-hidrant
Detectorul de gaz Gas Check-H2 determinatilde pierderile de hidrogen din conducta umplutatilde cu
gaz la o anumitatilde presiune Durata de matildesurare depinde de dimensiunea fisurii tipul de sol
structura de suprafaţatildefig5
Fig 5 Detector de gaze
4 Diagnosticarea imagisticatilde a statilderii tehnice a conductelor
7
Stabilirea statilderii tehnice a conductelor unui sistem de distribuţie a apei se realizeazatilde icircn prezent
prin diagnosticare imagisticatilde Informaţiile obţinute vor fi utilizate la fundamentarea deciziilor
de reabilitarereparare şi retehnologizare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeaza icircnainte de
icircnceperea unui proces de repararereabilitare cu tehnologii NO DIG adicatilde fatilderatilde satildepatildeturatilde
continuatilde pe icircntreaga perioadatilde de reabilitare şi se terminatilde odatatilde cu finalizarea lucratilderilor de
reabilitare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeazatilde icircn douatilde etape realizarea pe teren a
inspecţiei tehnice a conductelor şi procesarea imaginilor realizate finalizatatilde prin icircntocmirea
raportului de inspecţie Realizarea pe teren a inspecţiei tehnice se face cu ajutorul roboţilor
pentru inspecţie imagisticatilde deplasabili pe roţi sau şenile Inainte de realizarea inspecţiei icircn
conductatilde se realizeazatilde urmatildetoarele operaţii conducta se izoleazatilde de restul instalaţiei se
goleşte de apatilde se curatildeţatilde se demonteazatilde vanele de separaţie şi se introduce robotul icircn
conductatilde Roboţii sunt echipaţi cu camere video laser pentru determinarea ovalitatildeţii
conductei sonar pentru determinarea grosimii stratului de coroziune a fisurilor şi a
icircmbinatilderilor defecte camere telescopice mobile pentru inspecţia tehnicatilde a racordurilor surse
de luminatilde suplimentaratilde radiolocatoare pentru determinarea traseului conductei fig6
Rapoartele de inspecţie cuprind date referitoare la tipul conductei inspectate adacircncimea de
pozare a conductei numatilderul de defecte poziţia şi starea racordurilor tipul defectelor
localizarea acestora schiţa tronsonului inspectat cu localizarea defectelor
Fig 6 Robot dotat şi cu laser pentru stabilirea gradului de ovalizare conducte
Fig7 Diagnosticare conductatilde de apatilde ndashdepuneri
Bibliografie
8
1 Bolboacatilde AM- Contribuţii teoretice şi experimentale la reabilitarea şi modernizarea
conductelor din sistemele de distribuţie a apei icircn localitatildeţi Tezatilde de doctorat UTC-N Cluj-
Napoca 2012
2 wwwtermoutclujrotermoluc
3 SR 13431-2006
4 STAS 73471-74
5wwwdetcondro
6wwwdetectaquaro
7httpcasteconceptro
1
Note de curs 6 Diagnosticarea conductelor din sistemele de transport şidistribuţie a gazelor combustibile
1 IntroducereGazele combustibile- gaze naturale şi gaze petroliere lichefiate- sunt utilizate pentru
- nevoi menajere la maşini de gatildetit şi preparare apatilde caldatilde- instalaţii de ardere pentru obţinerea energiei termice necesare icircncatildelzirii- icircn procese tehnologice
Reţelele pentru transportul şi distribuţia gazelor naturale combustibile se impart icircn- retele exterioare de distribuţie- reţele interioare de utilizare
Presiunile icircn reţeaua de gaze naturale combustibile sunt diferite pe tronsoanele instalaţiei- -icircnaltatilde presiune ˃ 6 bari- -medie presiune 2 ndash 6 bari- -presiune redusatilde 02 ndash 2 bari
-presiune intermediaratilde 005 ndash 02 bari-presiune joasatilde lt 005 bari
Valorile presiunilor au fost stabilite dupatilde urmatildetoarele criterii-presiunea de utilizare a arzatildetoarelor şi altor aparate care lucreazatilde cu gaze-siguranţa icircn exploatare a sistemului de alimentare cu gaze-caracteristicile funcţionale ale regulatoarelor de presiune debitmetre aparate de
reglaj şi automatizareSistemul de conducte de icircnaltatilde presiune pentru gazele din import sau cele din producţieproprie are presiunea de lucru pgt40 bari Sistemul regional de transport are presiunea de 6 ndash40 bari iar sistemul local de transport are presiunea mai micatilde de 6 bari Conductele suntmetalice confecţionate din oţel icircmbinate prin suduratilde electricatilde urmatatilde de verificareacordonului de suduratilde prin metode nedistructiveReteaua exterioaratilde de distribuţie este confecţionatatilde din tevi de oţel imbinate prin suduratilde cufitinguri (cot teu cruce etc) sau din polietilena de icircnaltatilde densitate icircmbinatatilde prin suduratilde
2 Defecţiuni ale conductelor
Prin defect al conductelor din sistemul de transport şi distribuţie al gazelor combustibile seicircnţelege orice eveniment icircn sistem care provoacatilde pierderi de gaze de la simple emanaţii lamodificatilderi ale regimului de presiune care necesitatilde pentru rezolvare reparare materiale forţatildede muncatilde utilaje consum de timpDefecţiunile apar icircn interiorul conductelor metalice lasuprafaţa peretelui sau la exteriorul conductelor Avacircnd icircn vedere gradul de periculozitate alsistemului de conducte defecţiunile posibile se impart icircn trei clase de defecte
- defecte generate de factori dependenţi de timp defecte produse de coroziuneaexterioaratilde ( electrochimicatilde chimicatilde coroziunea solului coroziunea microbiologicatildecoroziunea datoratatilde solicitatilderilor mecanice coroziunea prin eroziune coroziunea piting)defecte provocate de coroziunea interioaratilde defecte produse de coroziunea fisurantatilde subtensiune
- defecte generate de factori stabili defecte de fabricaţie ale icircmbinatilderilor sudate defecte de construcţie ( fisuri şi ruperi ale cordoanelor de suduratilde bucle sau curbe ale ţevilorsudate) defecte ale elementelor filetate ale conductelor defecte ale elementelor de tip specialale conductelor ( defecte ale icircmbinatilderilor cu flanşe defecte de funcţionare incorectatilde arobineţilorvane catildederi ale sistemului de etanşare sau corpurilor echipamentelor )
2
- defecte generate de factori independenţi de timp defecte produse de intervenţiede terţatilde parte (voite sau nevoite) care produc defecte imediate sau icircntacircrziate deterioratilderi prinacţiuni ilicite defecte produse de operarea incorectatilde defecte produse prin solicitatilderi climaticesau de teren ( defecte datorate temperaturilor scatildezute tratildeznete ploi inundaţii alunecatilderi deteren cutremure)
Coroziunea are ponderea cea mai mare raportat la numatilderul de defecţiuni care seregatildesesc icircn lunile cu temperaturi scatildezute şi umiditate mare Se depisteazatilde la distanţe mici decordonul de suduratilde şi se datoreazatilde sudurii necorespunzatildetoare izolaţiei exterioarenecorespunzatildetoare şi solului Fenomenul de coroziune duce la micşorarea grosimii pereteluiconductei şi icircn final la perforarea lui figura 1
Fig1 Coroziune exterioaratilde pe conductatilde de gaz [3]
Dacatilde coroziunea şi fisurile nu sunt depistate şi nu sunt reparate icircn stadiul primar de degradareaceste vor creşte pacircnatilde la degradarea finalatilde catastrofalatilde catildend se pierde gazul din conductatilde şi sepot produce evenimente grave In prezent existatilde implementat icircn sistemul naţional ndashTransgaz-sistemul preventiv si corectiv de mentenanţatilde care introduce un sistem lucratilderi dementenanţatilde planificate anual ndashrevizii tehnice RT- durabilitate economicatilde de mentenanţatildenivel acceptabil al riscului de producere al defectelor accidentale şi cheltuieli minimeplanificate din timp Pentru protecţia catodicatilde a conductelor (sistem activ) se utilizeazatilde douatildesisteme - sistemul cu anozi galvanici ataşaţi conductei
- sistemul cu staţie de injecţie de curent electric icircn conductatildeProtecţia anticorozivatilde exterioaratilde ndashsistem pasiv- ( uşoaratilde normalatilde icircntatilderitatilde foarte icircntatilderitatilde) serealizeazatilde icircn exterior cu mai multe straturi
- stat aderent cu grund vopsea pe bazatilde de bitum şi benzinatilde- strat izolare cu amestec pe bazatilde de bitum
3
- strat armare cu benzi din pacircslatilde sau fibratilde de sticlatilde- icircnveliş exterior din benzi bitum - cauciuc materiale plastice fibre de sticlatilde
Protecţia anticorozivatilde icircn interiorul conductei se realizeazatilde prin grunduire cu bitum
3 Diagnosticarea conductelor din sistemul de transportDiagnosticarea conductelor ce trebuie reabilitatereparate este un proces complex
realizat icircn prezent cu metode moderne Reabilitatea conductei este icircn cele mai multe cazuri osoluţie mai economicatilde decatildet o investiţie nouatilde Deciziile trebuie luate dupatilde o analizatildeeconomicatilde dupatilde durata efectivatilde de exploatare şi istoricul defectelor de pe conductatildeDiagnosticarea conductelor pentru a se stabili starea tehnicatilde vine icircn sprijunul luatilderii uneidecizii corecte Determinarea statilderii tehnice se poate realiza cu urmatildetoarele metode
- investigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei conductei metalice icircngropate aplicabilatildela conducte metalice icircngropate protejate catodic dar care prezintatilde defecte deizolare icircn vederea controlului ultrasonic al integritatildeţii materialului tubular
- investigare din interior cu ajutorul sistemelor inteligente de diagnosticare ndash PIG(cu metode magnetice şi ultrasonice) a conductei icircn funcţiune pentru defecteinterioare şi exterioare ale conductei
- tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziuneInvestigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei se face cu trei procedee- metoda Pearson (gradient de curent alternativ)-metoda potenţialelor la intervale mici CIPS-metoda gradientului de curent continuu DCUGInvestigarea din interior cu sisteme inteligente PIG detecteazatilde coroziuni interioare
coroziuni exterioare defecte ale cordoanelor de suduratilde fisuri ale materialului conducteiTehnologia aplicatatilde cuprinde urmatildetoarele operaţii
- pozarea pe traseul conductei a indicatoarelor de trecere PIG a sistemului de urmatilderirea deplasatilderii PIG-ului
- operaţii pregatildetitoare pentru inspecţie identificarea obstacolelor realizarea unuiprogram de curatildeţire adecvat inspectarea gatilderilor de lansare-primire a instalaţiei godevilare
- curatildeţirea conductelor cu PIG de curatildeţire (godevil) magnetic cu perii racloaremagnetic cu perii pe circumferinţatilde cu discuri de raclare cu discuri de ratildezuire PIG dinpolietilenatilde
- probatilde de trecere cu PIG fals echipat cu discuri de calibrare- inspecţia inteligentatilde propriu zisatilde cu PIG inteligent dotat cu senzori de relevare a
defectelor interne şi externe + detectare presiune temperaturatilde unghi de redare vitezatilde derulare
PIG-ul inteligent trebuie satilde icircnregistreze datele suficiente culese pe canale separate satildedispunatilde de capacitate mare de stocare a datelor satilde aibe un numatilder mare de senzoriminiaturizaţi pentru a acoperii 100 din circumferinţa conductei PIG-ul este transportat princonducta de gaz icircn acelaşi timp cu debitul de gaze necesare consumatorului cu o anumitatildevitezatilde PIG-ul se lanseazatilde din gara de lansare - primire PIG anexa 1 In figurile 2 şi 3 seprezitatilde douatilde tipuri de PIG-uri figura 4 prezintatilde principiul de matildesurare ultrasonicatilde In fig5 67 se prezitatilde tipuri de PIG-uri Gara de lansare primire PIG-uri asiguratilde lansarea PIG-urilor icircnconducte cu DN 200 ndash 1100 mm la presiuni nominale de 25 ndash 100 bari şi temperaturi de -300
-+ 500 Tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziune este o metodatilde nedistructivatilde de
diagnosticare a defectelor conductelor ce nu pot fi diagnosticate cu PIG-uri inteligenteMetoda constatilde icircn efectuarea matildesuratildetorilor deasupra terenului pe traseul conductei icircn vedereadeterminatilderii anomaliilor apatilderute icircn grosimea pereţilor cum ar fi coroziunea Tehnologia deoperare cuprinde
4
- aplicarea unui curent electric cu componente armonice cu frecvenţe diferite icircntredouatilde puncte ale conductei la distanţa de 1000 m unul de altul
- se deplaseazatilde placa cu senzori ( 6 senzori icircn linie x 4 coloane) fig8 din metru icircnmetru pe traseul conductei matildesuracircndu-se cacircmpul magnetic icircn lungul conductei- procesarea datelor obţinute icircn laborator icircn vederea determinatilderii deviaţiei cacircmpului
magnetic dependent de frecvenţatilde icircn direcţie verticalatilde şi orizontalatilde- prezenţa unei deviaţii indicatilde regiunea care prezintatilde defect de regulatilde cauzat de
coroziune-
Fig2 Componenţa PIG cu senzori ultrasonici
Fig3 PIG cu senzori magnetici
Metoda NO PIG se poate utiliza la diametre ale conductelor de 3 ndash 10 ţoli la o grosime aperetelui de maxim 10 mm si o adacircncime a conductei de 2 metri Lungimea de inspecţie aconductei este de 1000 m Productivitatea zilnicatilde este de 750 m Alte caracteristici tehnice
- specificaţie defect ˃ 96- lungimea minimatilde 50 mm- latildeţimea minimatilde 50 mm
5
- detectare defect ˃ 20 pierdere metal rezoluţie adacircncime ˂ 20 mm- adacircncime coroziune minim 50 din grosimea peretelui
Fig6 PIG introdus icircn conductatilde 1- conductatilde 2 ndashPIG
1 2 3 4 5
1
Fig4 Principul de matildesurare ultrasonic 1-peretele Fig 5 PIG de curatildeţire 1- periiţevii2- impuls incident 3- defect interior 4- impulsreflectat 5- defect exterior
1 2
-
6
Fig7 Tipuri de PIG
1 2 3
Fig8Instalaţie de diagnosticare NO PIG 1- placa cu senzori 2 ndash cablu 3- calculator
4 Diagnosticarea conductelor din sistemul de distribuţieConductele de transport şi distribuţie sunt izolate exterior ( protecţie pasivatilde) cu ţesatildeturatilde devatatilde de sticlatilde şi bitum protejate catodic ( protecţie activatilde) Ingropate dacatilde este cazul la minim08 m adacircncime sau montate suprateran Diagnosticarea statilderii tehnice a conductelor se facecu urmatildetoarele procedee
- examinarea vizualatilde cu ochiul liber folosind lupa dacatilde este cazul-examinare imagisticatilde icircn interiorul conductei cu camere video- examinare cu ultrasunete cu impuls reflectat- examinare cu ajutorul curenţilor turbionari- examinare cu radiatii penetrante ( Xγ )- examinare prin termografie
Conductele pot avea defectele coroziune eroziune obosealatilde Forma acestor defecte poate fi
ovalatilde neregulatatilde spiralatatilde Din punct de vedere al originii şi localizare avem defecte de
suprafaţatilde icircn apropierea suprafeţei şi defecte interne Defectele pot fi individuale sau grupate
Alegerea procedeului de diagnosticare se face dupatilde tipul defectului accesibilitatea conductei
nivel de sensibilitate dorit echipament de examinare disponibil costul procedeului Chiar
dacatilde conductele sunt corodate şi pierderea de material din peretele conductei este mai mic de
7
80 din grosimea peretelui dar nu au scurgeri de gaze ele nu se scot din funcţiune dar se
poate micşora presiunea din conductatilde Urmeazatilde a se repara ca defect local efectuicircndu-se
reparaţia localatilde a conductei pe o anumitatilde lungime
Verificarea tehnicatilde a conductelor şi branşamentelor se executatilde la intervale de 6luni-
12 luni icircn funcţie de numatilderul de defecte constatate kman precedent şi alţi parametri tabelul
1 Tabelul 1
Termene maximale pentru efectuarea verificatilderilor tehniceTipul conductei Conducte din oţel Conducte din PE
subterane supraterane
Numatilder de
defecte
constatatekman
precedent x
x lt 0025 0025ltxlt025 025ltxlt1 xgt1 indiferent de
vechimea
conductei
cu
vechime
ltde 2 ani
cu
vechime
gtde 2 ani
Interval de timp
1
verificare
an
1 verificare la
6 luni
1
verificare
la 3 luni
1
verifi
care
lunatilde
1
verificarean
1
verificare
la 6 luni
1
verificare
an
Verificarea etanşeitatildeţii icircmbinatilderii conductelor şi armatildeturilor se face la presiunea de lucru a
gazului din instalaţie cu spumatilde de apatilde şi satildepun sau aparate de detectare scurgeri de gaz metan
In figura 9 se prezintatilde un aparat pentru inspecţie video tractat manual iar icircnfig10 aparat pentru detectarea scurgerilor de gaze naturale utilizat la verificarea etanşeitatildeţii
1
2
Fig10 Aparat pentru detectare scurgeri degaze naturale 1 senzor 2- aparat
Fig9 Aparat pentru inspecţie video
8
Bibliografie
1TatildenatildesescuFT ndash Electrotehnologii Protecţia mediului procesarea de materiale şicontrol nedistructiv Editura AGIR Bucureşti 2011 ISBN 978-973-720-353-32ZecheruGh şa- Strategii de mentenanţatilde pentru conductele de transport al gazelornaturale Universitatea de petrol şi gaze Ploieşti 20113Laţa I Bicircrsan F ndashUtilizarea materialelor compozite la repararea defectelor de tip lipsatildede material produse prin coroziunea exterioaratilde a conductelor metalice In Monitorul depetrol şi gaze 5 (111) mai 2011p64wwwnopigro5wwwflowtitecom ndash Manual de intervenţie Flowtite Technology AS Norvegia6wwwtransgazro7wwwarmagazro8wwwagirro9wwwpipelineengineeringro10wwwscrigroupcom11wwwartecnoro12wwwavantro13PT CR 12-200315SREN 13480-32003A2 200716SREN 14291 ndash Soluţii spumante pentru detectarea scurgerilor de gaze17 EN 12954-2
9
Anexa 1-Garatilde de lansare - primire PIG (godevil) [10]
1
Note de curs 7-8-9 Metode şi tehnologii de reabilitare şi modernizare a conductelor dedistribuţie apatilde canalizare gaz
1 Alegerea tehnologiei de reabilitare a conductelor utilizacircnd analizamulticriterialatilde
11 GeneralitatildeţiReabilitarea conductelor reprezintatilde o etapatilde importantatilde icircn prelungirea duratei de
exploatare a conductei degradate pe o perioadatilde de 30 divide 50 ani Costul reabilitatilderii este estimatla 50 divide 75 din valoarea unei noi investiţii De exemplu icircnlocuirea conductelor de gazenaturale sau a unor tronsoane din acestea se face icircn funcţie de starea tehnicatilde numatilder de defecte km agresivitatea solului şi valorile curenţilor de dispersie modernizarea carosabilului şiinfrastructurii sistemelor de utilitatildeţi necesitatea redimensionatilderii schimbarea regi mului depresiune influenţa asupra mediului ambiant dezvoltarea economicatilde a unor regiuni etcLuarea deciziei de reabilitare este etapa cea mai importantatilde icircn realizarea proiectului dereabilitare Fiind un proiect de dezvoltare tehnologicatilde fundamentarea deciziei se face cuajutorul analizei muticriteriale -AMC Aceasta se bazeazatilde pe analiza cantitativatilde ndash prinpunctare ierarhizare determinarea ponderii - a unei game largi de catagorii şi criteriicalitative de impact Alatildeturi de costurile şi beneficiile economice stabilite prin metodacost-beneficiu - MCB - pot fi elaboraţi diferiţi indicatori sociali şi de mediu Utilizareaacestei metode permite structurarea şi combinarea diferitelor evaluatilderi ce trebuie luate icircnconsiderare icircn luarea deciziilor cacircnd pot fi mai multe alternative
AMC este utilizatatilde pentru selectarea celei mai bune alternative din cele disponibilepentru realizarea investiţiei icircn reabilitarea conductelor Pentru proiecte mici se utilizeazatildeAMC iar pentru proiecte majore AMC + MCB AMC poate fi aplicatatilde şi icircn cazurile icircncare proiectul are obiective simple acestea fiind calitative şi mai puţin cuantificabile
Etapele utilizatilderii AMC sunt- stabilirea contextului decizional- definirea opţiunilor- definirea criteriilor- crearea matricei de performanţatilde- standardizarea punctajelor- ponderea criteriilor pentru cuantificarea relativatilde a fiecatilderui criteriu icircn procesul
decizional- ierarhizarea opţiunilor- ierarhizarea rezultatelor- analiza de senzitivitateStrategia de reabilitare a unui tronson de conductatilde cuprinde urmatildetoarele etape- analiza situaţiei actuale ţinacircnd cont şi de istoricul conductei- stabilirea obiectivelor- managementul datelor- evaluarea defectelor şi a altor elemente ale tronsonului de reabilitat- estimarea şi verificarea costurilor- propuneri şi analizarea strategiei de reabilitare
- planificarea operaţiilor de reabilitareIn final se icircntocmeşte proiectul de reabilitare al conductei Justificarea adoptatilderii proiectului dereabilitare se axeazatilde pe
- reducerea costurilor de operare- reducerea costurilor de reparaţii a conductelor- reducerea pierderilor de fluid vehiculat prin conducte
2
- creşterea gradului de icircncredere a consumatorului icircn calitatea serviciului asigurat defurnizor ( calitatea fluidului presiunea de funcţionare reducerea numatilderului de opririaccidentale)
- protecţia mediului şi conservarea resurselor naturale
12 Metode de evaluareIn cadrul evaluatilderii factorilor care sunt luaţi icircn considerare la luarea deciziei de reabilitare aconductelor fie prin metoda clasicatilde tranşeu deschis fie prin metoda modernatilde NO DIG (fatilderatilde decopertare) se aplicatilde urmatildetoarele metode
- analiza directatilde a performanţelor alternativelor- icircnsumarea ponderilor sau modele liniare cumulative- procesul ierarhiei analitice ( PIA)- metoda ELECTRE l
Indiferent de metoda adoptatatilde icircn prima fazatilde a analizei trebuie stabilite metodele şi procedeelede reabilitare a conductelor Tehnologiile pot fi clasificate astfel pentru catildeptuşireacanalelorconductelor introducerea unei conducte noi icircn conducta veche conducta nouatildepreia sarcinile conductei vechi consolidarea conductei vechi realizarea de lucratilderi noi Inschema urmatildetoare se prezintatilde principalele metode şi tehnologii de reabilitareReparaţie capitalatilde reabilitare conducte-NO DIG (fatilderatilde decopertare)
- place pipe (CIPP) -pentru conducte instabile şi stabile din punct de vedere static - palled in place - inverted in place
- slipline- pentru conducte instabile şi stabile static- catildeptuşire interioaratilde (torcretare)
- cu mortar de ciment - cu polimeri
- close fit pipe - sublime -swagelining - rolldown -compact pipe
Inlocuire conducte vechi ndashNO DIG-cu icircndepatildertarea conductei vechi din sol
- conductatilde pilot ndashpilot l- pilot ll
- impactor- pipe ejection- pipe extraction- CLG
- cu distrugerea conductei vechi- pipe bursting (cu aer comprimat cu forţatilde de tragere cu acţionarehidraulicatilde pipe implosion)- pipe splitting ( pentru oţel fontatilde ductilatilde )
Reparaţie capitalatilde reabilitare - tranşeu deschisReparaţie localatilde - short liner pentru Dn = 100 divide 600 mm
- echipament robotizat pentru netezirea presarea mufelor şi cratildepatildeturilor din ţevi Dn
ge 150 mm + reabilitarea branşamentelor realizate cu coliere presate pe conductaprincipalatilde şi etanşare cu ratildeşini Dn ge 150 mm
- tehnica injectatilderii pentru sigilarea mufelor şi cratildepatildeturilor
3
- procedee de reparare prin sudare la conducte metalice ( icircncatildercare cu suduratilde peticesudate manşoare tip B
- procedee de reparare a conductelor metalice fatilderatilde sudare( cu manşon tip Aicircnvelişuri cu ratildeşinatilde)
- utilizarea icircnvelişurilor de consolidare metalice umplute cu materiale polimerice saucompozite
- repararea conductelor metalice cu icircnvelişuri din materiale polimerice saucompozite
-Criteriile al catilderui numatilder nu trebuie satilde fie mai mare de 10 pentru selecţia tehnologiilor dereabilitare sunt prezentate icircn tabelul 1Analizicircnd caracteristicile tehnice şi tehnologice ale tronsonului de conductatilde din schemaprezentatatilde mai sus se extrag variantele de reabilitare care se noteazatilde cu V1 V2ViDin tabelul 1 se aleg criteriile de evaluare
Criterii pentru selecţia tehnologiilor de reabilitare Tabelul 1NrcrtCj Denumirea criteriului UM Natura criteriuluiC1 Durata de viaţatilde a conductei reabilitate ani maximizantC2 Durata de execuţie ani minimizantC3 Perturbarea traficului sau a exploataţiei agricole minimizantC4 Perturbarea altor reţele minimizantC5 Afectarea mediului minimizant
C6 Preţul reabilitatilderii ron minimizantC7 Lungimea traseului m maximizantC8 Garanţia ani maximizantC9 Accesibilitatea ( satisfacerea necesitatildeţilor
locuitorilor a mediului de afaceri)lockm maximizant
Notatilde Natura criteriului poate fi schimbatatilde la cerinţele beneficiarului particularitatildeţile lucratilderiide reabilitare prevederile legislaţiei icircn vigoare factori sociali etc
Fiecatilderui criteriu de evaluare Cj i se stabileşte un coeficient de importanţatilde Kj pe oscaratilde de ierarhizare de la 1 la 3
- 1 ndash importanţatilde redusatilde- 2 ndash importanţatilde medie- 3 ndash importanţatilde maximatilde
Pentru stabilirea ponderii de importanţatilde al fiecatilderui criteriu selectat se utilizeazatilde coeficienţinumerici de importanţatilde utilizacircndu-se diferite scatilderi cu valori 1 divide 3 1 divide 5 1 divide 7 1 divide 10 1 divide100 Alegerea scatilderii se face icircn funcţie de precizia cu care se doreşte departajarea criteriilor deevaluare In tabelul 2 se prezintatilde cacircteva scale de evaluare ( clasificare)
Scale de clasificare cu diferite nivele Tabelul 2
Calificativ acordat Grad de satisfacere3 nivele 1 minim
2 parţial3 total
5 nivele 0 nesatisfatildecatildetor25 satisfatildecatildetor
4
5 mediocru75 bine10 foarte bine
7 nivele -3 influenţatilde negativatilde foarte mare-2 influenţatilde negativatilde mare-1 influenţatilde negativatilde0 nici o influenţatilde1 influenţatilde pozitivatilde2 influenţatilde pozitivatilde mare3 influenţatilde pozitivatilde foarte mare
10 nivele ndash transformareacalificativelor icircn note
Foarte bine Bine Mediocru Satisfatildecatildetor Nesatisfatildecatildetor
Criterii cu pondere ge 3 10 75 5 25 0Criterii cu pondere 2 8 65 5 35 2Criterii cu pondere 1 7 6 5 4 3
Eficienţa economicatilde a noilor tehnologii NO DIG apare numai peste o anumitatilde valoare alungimii de conductatilde reabilitatatilde
13 Metoda de evaluare globalatilde a performanţelorAceastatilde metodatilde este icircn prezent cea mai utilizatatilde de diverse firme instituţii pentru luareadeciziilor icircn domeniul reabilitatilderii sistemelor de conducte ( face parte din metoda icircnsumatilderiiponderilor) Paşii care trebuie urmaţi sunt
- stabilirea variantelor care urmeazatilde a fi analizate schema punct 12- stabilirea criteriilor de evaluare ndash tabelul 1- şi a coeficienţilor numerici de importanţatildetabelul 2- icircntocmirea matricei cu calificative şi transformarea calificativelor icircn notecare seicircnscriu icircn matricea notelor-- calcularea indicelui global de performanţatilde pentru fiecare variantatilde icircn parte cu relaţia
IG = jj
n
j
KN 1
(1)
unde Nj este nota atribuitatildeKj ndash coefientul de performanţatilde (numerici de importanţatilde) a criteriului de evaluaren ndash numatilderul de criterii de evaluare (maxim 10)-clasificarea variantelor analizate- varianta cu punctajul cel mai mare ocupatilde prima
poziţie
2 Principalele tehnologii de reabilitare modernizare conducte
21 Tehnologia cured in place pipe (CIPP)Tehnologia constatilde icircn introducerea unui tub linear flexibil (furtun) ales icircn funcţie de
aplicaţie (apatilde potabilatilde canalizare apatilde industrialatilde etc) impregnat cu o ratildeşinatilde termoreglabilatildeicircn conducta gazdatilde ce trebuie reabilitatatilde Tubul linear flexibil este confecţionat din poliesterlacircnatilde material fibros şi prevatildezut pe o faţatilde cu un film din polietilenatilde poliuretan PVC Ratildeşinatermoreglabilatilde este aleasatilde icircn funcţie de utilizare poliester la canalizatilderi sanitare vinilester laaplicaţii industriale unde se cere rezistenţatilde mare la coroziune şi presiune ratildeşinatilde epoxidicatilde laapatilde potabilatilde icircn domeniul industrial unde se cere rezistenţatilde mare la presiune şi temperaturatilde
5
ridicatatilde In figurile 1 şi 2 se prezintatilde schema de principiu a metodei CIPP antrenareafurtunului se face cu apatilde rece
1 2 3 4 5 6 7 8
Fig1 Introducere furtun flexibil icircn conducta veche 1- conductatilde veche (gazdatilde) 2- apatilde rece3- autospecialatilde 4- furtun nou 5- furtun pliat impregnat cu ratildeşinatilde 6 ndashechipament tip rastel7- catildemin de acces 8- hidrant
Intatilderirea furtunului cu apatilde caldatilde este prezentatatilde icircn figura 2Tratarea ratildeşinii cu careeste impregnat furtunul se poate face cu apatilde caldatilde abur cu latildempi cu raze ultravioleteLa tratarea cu apatilde caldatilde sau abur se urmatildereşte cu ajutorul unor senzori permanenttemperatura la fiecare capatildet al furtunului Ratildeşinile artificiale epoxy A2000B se folosescpentru catildeptuşeli impregnate la exteriorul furtunului PVC iar FluvPax TF4 se utilizeazatilde lamateriale neţesute la furtune PUExistatilde douatilde procedee de introducere a furtunului flexibil icircn conducta veche (gazdatilde) primulinverted in place la care furtunul este introdus cu ajutorul aerului comprimat (presiunea aer02divide04 bari) sau a apei al doilea procedeu pulled in place la care furtunul se trage icircnconducta veche cu troliu Procedeul CIPP se poate aplica pentru conducte instabile şi stabiledin punct de vedere static
Procedeul se aplicatilde la conducte cu Dn = 100 divide 1200 mm Lungimea tronsonuluireabilitat L le 600 mIndiferent de procedeu se va urmatilderi viteza cu care se deplaseazatilde furtunul icircn conducta veche(gazdatilde) 4 divide 7 mmin precum şi forţa de tragere a furtunului care nu trebuie sa depatildeşeascatildevaloarea prescrisatilde de producatildetor Se utilizeazatilde curent douatilde tipuri de furtune
- pe baza icircnvelişului extern PVC conducta este icircn linie dreaptatilde coturi la maximum450 Dn = 100 divide 400 mm dimensiunile nu se modificatilde icircn timpul procesului deinstalare
- pe baza icircnvelişului extern PU pentru ţevi drepte cu coturi la 900 extensibile se potutiliza şi la un alt diametru mai mare ca cel nominal de micşoreazatilde cu 4 datoritatildeextensiilor radiale icircn consecinţatilde lungimea de va matilderi cu 4
6
Forţa de tragere a furtunului datoritatilde frecatilderilor dintre conducta gazdatilde şi furtun se poatecalcula cu expresia
Ft = 12 (μmiddotpmiddotx) (2)unde Ft este forţa de tragere icircn N
μ = 01 divide 03 ndashcoeficient de frecare furtun conductatilde vechep ndash greutatea liniaratilde a furtunului icircn Nmx ndash lungimea furtunului icircn m
1 2 3 4 5Figura 2 Intatilderirea ratildeşinii cu apatilde caldatilde 1 catildemin de sosire 2- apatilde caldatilde 3- conductatilde nouatildeicircntatilderitatilde4-conductatilde apatilde caldatilde tur 5- conductatilde apatilde caldatilde retur
Dupatilde icircntatilderirea ratildeşinii conducta poate fi spatildelatatilde şi dezinfectatatilde Conductele de branşament seleagatilde la conducta reabilitatatilde cu ajutorul robotului echipat special cu freze şi camere videoUrmeazatilde inspecţia video pe icircntreg traseul reabilitat Garanţia acordatatilde 25 ani[14]
Tehnologia de execuţie are urmatildetoarele etape- colectarea datelor de spre diametrul nominal al conductei gazde debitul vehiculat
grosimea peretelui materialul din care este confecţionatatilde conducta schimbatilderile de diametrupe anumite tronsoane identificarea tuturor ramificaţiilor active şi inactive
- identificarea gurilor de acces sau executarea acestora- montarea echipamentului de tip rastel- redicţionarea curgerilor din conducta gazdatilde curatildeţirea conductei- instalarea furtunului impregnat cu ratildeşinatilde icircn conducta gazdatilde prin gurile de acces- uscarea materialului cu apatilde caldatilde abur sau latildempi cu raze ultraviolete- verificarea conductei noi- reconectarea conecţiilor laterale prin decuparea de guri de conectare laterale şi
sigilarea conecţiilor laterale abandonate22 Calculul de reabilitare a conductei reabilitate cu tehnologia CIPP
7
Conducta gazdatilde poate fi parţial deterioratatilde Pentru a se realiza stabilitatea staticatilde a noiiconducte reabilitate trebuie dimensionat furtunul icircn funcţie de solicitatilderile externe Calcululconstatilde icircn
- calculul la incovoiere- calculul la flambaj- calculul rezistenţei furtunului la obosealatilde (stres)- calculul la flambaj datorat icircncatildercatilderii rezultate din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde
221 Calculul la icircncovoiereCalculul de icircncovoiere constatilde fie icircn determinarea procentului de icircncovoiere
efectiv (γD) la o anumitatilde grosime a peretelui furtunului t fie a grosimii pereteluifurtunului t admiţacircnd un procent de icircncovoiere maxim de (γD) le 5 Procentul deicircncovoire se calculeazatilde cu relaţia
γD = K(LW + Ws ) 100 [ E 15( DR ndash 1)3 + 0061 Es] (3)
unde γ este icircncovoierea conductei reabilitate-γD le 5 - procentul de icircncovoiere- L = 125 coeficient de decalaj- K = 0083 constantatilde de stratificare- W ndash icircncatildercarea staticatilde icircn N- Ws ndash icircncatildercarea dinamicatilde icircn N- DR = D t ndashraportul conductei reabilitate- D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat) icircn m- t ndash grosimea furtunului icircn m- E ndashmodulul de elasticitate al solului icircn Nm2- Es- modul de reacţie al solului icircn Nm2
Incatildercarea staticatilde W rezultatatilde din greutatea solului se calculeazatilde cu relaţiaW = CmiddotωmiddotBd 144 (4)
Unde C ndashgrad de ovalizareω- densitatea solului icircn kgm3Bd- latildeţimea tranşeei icircn care a fost montatatilde conducta ga zdatilde ( de reabilitat) icircn m
Coeficientul C se determinatilde cu expresia
C =
ku
e d
S
B
Huk
2
1
2
(5)
unde ku este raportul icircntre icircncatildercarea orizontalatilde şi cea verticalatildeHs ndashadacircncimea de pozare a conductei icircn m
Calculul icircncatildercatilderii dinamice care acţioneazatilde asupra furtunului pleacatilde de la realitatea catilde asuprafurtunului pot acţiona icircncatildercatilderi dinamice concentrate WSC şi icircncatildercatilderi dinamice distribuiteWSD
WS= WSC + WSD (6)
WSC = 033middotCSCmiddotPmiddotFSC 12middotD (7)WSD = CSDmiddotpmiddotFSD 144 (8)
unde CSC ndash coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor concentrateP ndash icircncatildercatilderi concentrate icircn NFSC- factor de impact pentru icircncatildercatilderi concentrate
8
CSD- coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor distribuitep ndash suprafaţa pe care sunt aplicate icircncatildercatilderile distribuite m2FSD- factor de impact pentru icircncatildercatilderi distribuite
222Calculul la flambaj
Furtunul este solicitat exterior de icircncatildercatilderi dinamice concentrate şi distribuite plusicircncatildercarea rezultatatilde din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde Grosimea furtunului t se determinatilde curelaţia[9]
t = 0721 D
3
1
2
sSL
t
CEBRE
I
Nq
(9)
unde D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde icircn mN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
qt =N
1 2
1
332
D
IECcedilBR L
(10)
qt ndash presiunea exterioaratilde exercitatatilde asupra conductei icircn Nm2EL ndash modulul de elasticitate redus la icircncovoiere datoritatilde efectului de icircmbatildetracircnire icircn Nm2Rω= 1 ndash 033(HωHS) coeficientul lui Buoyancy pentru apatilde (valoare minimatilde 067)B - coeficient de elasticitate pentru furtunI = 250t - moment de inerţieC- coeficient de ovalizare a conductei respectiv al furtunului calculat cu relaţia
C =
3
2
1001
1001
q
q
(11)
q ndash gradul de ovalizare calculat cu expresia
q = 100 (m
m
D
DD max ) (12)
unde Dm Dmax sunt diametrul mediu respectiv diametrul maxim al conducteiCoeficientul de elasticitate pentru furtun se determinatilde cu expresia
B =sH
e650
41
1
(13)
Incatildercatilderile statice şi dinamice se determinatilde cu relaţiile (6) (7) (8)In cazul icircn care flambajul este datorat numai icircncatildercatilderilor rezultate din acţiunea pacircnzei
de apatilde freaticatilde grosimea furtunului t se calculeazatilde cu expresia
9
t =
1
1(
2 3
1
2
PN
CKE
DR
L
(14)
icircn care P ndash este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunK = 7 ndashfactor de amplificareEL ndash modulul de elasticitate la icircncovoiereν = 03 ndashcoeficientul lui Poisson pentru furtunC- coeficientul de ovalizareDR- raportul conductei reabilitateN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
223 Verificarea rezistenţei furtunului la stresLa o duratatilde de viaţatilde de 50 de ani furtunul este supus unor condiţii de stres (obosealatilde
icircmbatildetracircnire) Fiind confecţionat din mai multe materiale cu caracteristici tehnice diferitefurtunul trebuie verificat şi la stres Se poate utiliza relaţia
15100
q(1+
100
q)( 2)(
t
D- 05 ( 1+ )
100
q)(
t
D=
PN
S(15)
icircn care P este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunt ndash grosimea furtunuluiN = 15 divide 2 factor de siguranţatildeS ndash rezistenţa la icircncovoiere a furtunuluiD ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat)q ndash gradul de ovalizare
Valoarea cea mai mare a grosimii furtunului t ca rezultat al diferitelor calcule efectuatepentru fiecare tip de solicitare icircn parte este grosimea finalatilde a peretelui furtunului
23 Metode de catildeptuşire interioaratildeConductele ce trebuie reabilitate sunt catildeptuşite pe suprafaţa interioaratilde cu un strat
subţire de mortar de ciment special sau polimeri speciali De regulatilde grosimea stratului estemai micatilde de 10 mm In unele cazuri se pot depune mai multe straturi Captuşirea interioaratilde(catildematildeşuirea) trebuie satilde asigure protecţie anticorozivatilde umplerea fisurilor şi a gatildeurilorrigiditatea catildeptuşelii stabilitatea staticatilde a conductei In acelaşi timp se icircmbunatildetatildeţescproprietatildeţile hidraulice ale conductei suprafaţa rezultatatilde icircn urma depunerii are rugozitatea maimicatilde ca rugozitatea suprafeţei interioare a vechii conducte Inainte de a se aplica metoda decatildeptuşire interioaratilde conducta se curatildetatilde foarte bine asiguracircndu-se un suport bun pentrucatildeptuşeala aplicatatilde In figura 3 se prezintatilde procedeul de catildeptuşire prin centrifugarePentru protejarea anticorozivatilde a conductelor metalice se aplicatilde catildeptuşeli cu ratildeşini poliexidicatilde
poliuree şi poliuretanToate aceste materiale au şi o bunatilde rezistenţatilde la abraziune Rugozitatea
suprafeţei interioare a conductei este foarte micatilde
Procedeul se aplicatilde la conducte cu diametrul nominal Dn= 80 divide 3400 mm şi lungimi aletronsoanelor de conducte L le 400 m
10
1 2 3 4 5 6Fig3 Utilaj pentru catildeptuşire prin centrifugare 1-conductatilde veche curatildeţatatilde 2 - furtun pentrualimentare cu mortar 3- robot 4- cap de pulverizare prin centrifugare 5- sistem de gletuire6-strat de mortar depus
Debitul de apatilde transportat prin conductatilde Q icircnainte de reabilitare calculat cu relaţiaQ = Av (16)
unde - Q este debitul apei vehiculate prin conductatilde icircn m3s- v ndashviteza apei icircn secţiunea de calcul icircn ms- A ndasharia secţiunii transversale a conductei icircn m2
trebuie satilde fie cel puţin egal cu debitul de apatilde transportat prin conducta reabilitatatildeMicşoracircndu-se diametrul interior al conductei viteza apei creşte cresc şi pierderile de sarcinatildedatoritatilde creşterii vitezei apei Din acest motiv icircn cadrul procesului de catildematildeşuire (torcretare)se procedeazatilde la gletuirea stratului de mortar de ciment pentru ca rugozitatea stratului realizatsa fie mai micatilde ca cea dinaintea reabilitatilderii Produsul de cimentare este alcatildetuit din cimentcu proprietatildeţi speciale + nisip cu granulaţie micatilde + aditivi Mortarul preparat icircn malaxoarespeciale dupatilde reţete este transportat cu pompe prin furtun la robot
Reproiectarea constatilde icircn calculul pierderilor de sarcinatilde unitare distribuite icircnainteşi dupatilde reabilitarea conductei precum şi a stabilitatildeţii statice sub influenţa diferitelorsarcini exterioarePierderile de sarcinatilde unitare distribuite icircn funcţie de debitul de apatilde transportat se determinatilde curelaţia
hr = Md Q2 (17)unde hr sunt pierderile de sarcinatilde unitar distribuite icircn mbar m
Md ndash modulul de rezistenţa hidraulicatilde icircn s2 m5Modulul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde Md se calculeazatilde cu relaţia
Md = 00826middot(λd5) (18)unde λ este coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde [-]
d- diametrul interior al conductei icircn mIntre coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde λ şi coeficientul lui Chezy ndashC- existatilde
legatildeturaλ = 8middotg C2 (19)
unde C -este coeficientul lui Chezy icircn m05sg-acceleraţia gravitaţionalatilde icircn ms2
Coeficientul lui Chezy se determinatilde cu expresia
C = kmiddotRh16 (20)
unde k-coeficientul de rugozitate al materialului [-]
11
Raza hidraulicatilde a conductei cu secţiunea circularatilde se determinatilde cu expresia
Rh = d4 (21)unde d ndash diametrul interior al conductei icircn m
In cazul icircn care se urmatildereşte protecţia anticorozivatilde umplerea fisurilor rigiditatea catildeptuşelii
(aplicaţie semi-structuralatilde) materialul folosit la obţinerea stratului depus de o anumitatilde
grosime t trebuie satilde asigure rezistenţa la forfecare pentru a menţine continuitatea
longitudinalatilde a stratului icircn prezenţa mişcatilderilor de teren rezistenţatilde la icircncovoiere rezistenţatilde
pentru preluarea sarcinilor dinamice Trebuie satildepate puţuri de lansare (de plecare de sosire
intermediare) care reprezintatilde circa 6 din suprafaţa totalatilde a şanţului necesar pentru
realizarea cu tranşeu deschis a conductei
223 Tehnologia sliplineTehnologia constatilde icircn introducerea unui tub nou icircn tubul vechi curatildeţat De regulatilde se
instaleazatilde conducte noi din GRP din PEID icircn conducte vechi Metoda se aplicatilde la reabilitareaconductelor de apatilde potabilatilde canalizare menajeratilde şi industrialatilde gaze naturale Toate sarcinilesunt preluate de noua conductatilde Secţiunea transversalatilde a noii conducte este mai micatilde casecţiunea transversalatilde a vechii conducte dar diferenţa va fi compensatatilde de valoareacoeficientul de rugozitate foarte mic al suprafeţei interioare a noii conducte Spaţiul dintrevechea conductatilde şi noua conductatilde este umplut cu un material special de cimentare In figura4A se prezintatilde schema tehnologicatilde de montare a noii conducte din PEID icircmbinatatilde prin suduratildecap la cap icircn exteriorul conductei vechiIn figura 4B se prezintatilde schema tehnologicatilde pentrumontare conducte GRP
A B1 2 3 4 5 1 2 3
12
Fig4 A-Tehnologie slipline montare conductatilde PEID 1- conductatilde veche2 ndashcap de tragere3-material de umplere4- cacircrlig6- conductatilde nouatilde PEID B-montare conductatilde GRP 1- conductatildeveche 2-material de cimentare 3- conductatilde nouatilde
224 Tehnologia subline
In conducta veche inspectatatilde video şi ulterior curatildeţatatilde foarte bine se introduce oconductatilde de polietilenatilde PE 80 sau PE 100 avatildend SDR (raportul dintre Dn t ) icircntre 26 şi 80Conducta nouatilde se supune unui proces de deformare a secţiunii transversale pe toatatilde lungimeaconductei sub forma de U ( icircn domeniul de elasticitate al materialului) dupatilde care se leagatilde cubenzi de sprijin figura 5 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde de troliu cu un cablu forţa detragere fiind monitorizatatilde permanent Dupatilde introducerea noii conducte icircn vechea conductatilde seintroduce apatilde sub presiune icircn conductatilde benzile de sprijin se vor rupe şi conducta nouatilde vareveni la forma iniţialatilde datoritatilde memoriei termice Procedeul se aplicatilde pentru Dn = 75mmdivide 1600mm şi lungimea L = 600m
1 2 3 4
Figura 5 Tehnologia subline 1- conductatilde veche 2- conductatilde nouatilde 3 ndash bandatilde de sprijin4 ndash conductatilde nouatilde revenitatilde la forma circularatilde
225 Tehnologia compact pipe
Conducta nouatilde din PEXa ( polietilenatilde reticulatatilde cu memoria formei) este introdusatilde icircnconducta de reabilitat deformatatilde sub forma literei C Aceastatilde conductatilde este trasatilde icircn conductaveche cu ajutorul unui troliu puţurile de acces sunt fie catildeminele de vanatilde existente fie puţuri
13
noi In figura 6 se prezintatilde poziţia conductei noi icircn timpul procesului de reabilitare şi dupatildereabilitare Readucerea conductei noi la forma iniţialatilde se face prin icircncatildelzire cu abur
Diametrul conductelor de reabilitat Dn = 100 divide 500 mm lungimea maximatilde 700mConducta nouatilde se muleazatilde pe interiorul conductei vechi şi preia sarcinile acesteia
226 Tehnologia swagelining
Tehnologia swagelining utilizeazatilde ca şi conductatilde nouatilde polietilena standard catildereia i sereduce diametrul cu 5divide 15 - deformatatilde icircn domeniul elastic cu ajutorul unui echipamentcomplex de reducere a diametrului figura 7 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde cu troliu icircnconducta veche ce trebuie reabilitatatilde Dupatilde aşzarea pe poziţia finalatilde a conductei forţa detragere este redusatilde iar conducta nouatilde revine la diametrul iniţial datoritatilde fenomenului derevenire elasticatilde Conducta nouatilde se muleazatilde perfect pe suprafaţa interioaratilde a conductei dereabilitat suprafaţatilde ce trebuie satilde fie curatatilde In figura 8 se prezintatilde instalaţia pentru procedeulswagelining Diametrul conductelor ce pot fi reabilitate Dn= 65 divide 1000mm la o lungimede 1000 m
Forţa de tracţiune a troliului poate fi determinatatilde cu relaţia ( 2 )
1 2 3Fig6 Tehnologia compact pipe 1-conductatilde de reabilitat 2- conductatildenouatilde deformatatilde icircn C 3- conductatilde nouatilde readusatilde la forma iniţialatilde
14
1 2 3 4 5
Figura 7Reducere dimensiuni conductatilde 1-conductatilde veche2 ndash conductatilde nouatilde gacirctuitatilde3- filieratilde 4- conductatilde nouatilde5- cap de tragere
1 2 3 4 5 6 7 8 9Figura 8 Instalaţie pentru tehnologia swagelining 1-conductatilde nouatilde PE 2- rolatilde de ghidare 3-reductor 4- puţ de plecare 5- conductatilde veche 6- cap de tragere 7- cablu 8-puţ sosire 9-troliu
267 Tehnologia rolldown
Tehnologia se aplicatilde la sistemele de distribuţie apatilde cu diametre mari amplasate icircn zone cutrafic pietonal şi auto ridicat Se utilizeazatilde conducte din PE icircmbinate prin suduratilde cap la cap peşantier cu ajutorul unui dispozitiv special cu role perechi Acest dispozitiv reduce diametrulcu maxim 10 icircn domeniul elastic al materialului viteza de reducere fiind de 1divide 3mminutReaducerea la forma şi dimensiunea iniţialatilde se face prin icircncatildelzirea conductei cu aburProcedeul este unul structural se pot reabilita conducte instabil din punct de vederestatic In figura 9 se prezintatilde tehnologia rolldown Dimensiunile conductelor de reabilitatDn=150 divide1000 mm lungimea 600 divide800 m
15
1 2 3 4
Figura 9 Tehnologia rolldown 1-conductatilde de reabilitat2-role3- conductatilde nouatilde4- conductatilde nouatilde fixatatilde icircn conducta veche
Bibliografie1 Roman M şa- Analiza multicriterialatilde Manual 2012 Academia de studii economiceBucureşti2 Massimio Flori ndashGhid pentru analiza cost-beneficu a proiectelor de investiţii Fonduleuopean pentru dezvoltare regionalatilde fondul de coeziune şi ISPA Universitatea de studii dinMilano 19973xxx - Ghid naţional pentru analiza cost-beneficiu a proiectelor finanţate din instrumentelestructurale Ministerul Economiei şi finanţelor4 StoenescuAl şa- Culegere de probleme de mecanicatilde teoreticatilde Editura Didacticatilde şipedagogicatilde Bucureşti 19655 Tudor I şa ndash Protecţia anticorozivatilde şi reabilitatea conductelor şi rezervoarelor EdituraUPG Ploieşti 2007 ISBN ndash 978-973-719-154-06 UTCB-ICECOM Bucureşti ndash Ghid pentru reabilitatea conductelor pentru transportul apei(brutecurate uzate uzate epurate etc) Bucureşti 20137Alessandrescu A- Inginerie mecanicatilde a sistemelor de conducte Ghid de proiectare + CDEditura AGIR Bucureşti 2013 ISBN 978-973-720-489-98 Paraschiv D- Tehnologii de recondiţionare şi procesatilderi ale suprafeţelor metalice EdituraJunimea Iaşi 2005 ISBN 973-37-0539-x9Najafi M ndash Trenchless technologies Piping- Installation and Inspection SUA ASCE PressISBN -978-0-07-164088-62010
16
10 Trujillo ARGhaderi S- Analysis of the long ndashterm Effect of mentenance Strategies InPipelines Technology 2006 Conference Bochum200611 httpmasinisiutilajero12 wwwtpcomro13 wwwrehaucom14SREN 129502 Calculul de rezistenţatilde mecanicatilde al reţele lor icircngropate sub diverse condiţiide icircncatildercare15 wwwceindustrialcomro16 httpinstalatiiucoznetindexconducte0-1517 wwwmnsrocamasuire framehtml18 wwwreabilitare-conductero19wwwcrumanro20 wwwHobasro21wwwgrup4cjro
- Note de curs 1pdf
- Note de curs 2_3pdf
- Note de curs 4_5pdf
- Note de curs 6pdf
- Note de curs 7_8_9pdf
6
A B
C
D
Fig 5Defecte A- fisuratilde B- gauratilde C- fisuri D- scurgeri latildengatilde racord
43 Deformatilderi de secţiune respectiv ovalizatilderi- apar icircn special la conductele din PVC cu DN
250 ndash 400 mm mai puţin la cele de beton
44 Imbinatilderi realizate incorect apar mai des la conducte din PVC mai puţine la conductele
din beton exemplu - 6 cazuri la conducte PVC cu DN 250- 600 mm 1 caz la conducte din
beton DN 300 ndash 500 mm
45 Deplasatilderi ale conductei generate de tasarea solului tasare datoratatilde insuficienţei
compactatilderii iniţiale nerespectarea condiţiilor de pozare privind patul de pozare Fenomenul
apare la conductele din beton mai puţin la cele din PVC cu DN 200 ndash 1000 mm
46 Racorduri laterale incorect executate cu ocazia racordatilderii de noi utilizatori şi la
realizarea de catildemine de racort cu aria mai mare de 012 m2
7
47 Patildetrunderi ale ratildedatildecinilor de copaci icircn conducte se face lent icircn timp şi se ajunge
dupatilde ani de zile la spargerea tubului din beton Evitarea se realizeazatilde prin patildestrarea distanţei
normate a traseului conductei faţatilde de copaci
48 Apatilde stagnantatilde pe conducte apare din douatilde motive primul cacircnd s-a executat lucrarea
iniţialatilde cu contrapantatilde la execuţie şi montaj iar a l doilea apariţia de praguri de aluviuni Apar
multe la conducte PVC exemplu 10 evenimente la conducta de PVC cu DN 250-600 mm 1
eveniment la conducta din beton cu DN 300-600 mm Procentul de ocupare a secţiunii
transversale cu apatilde stagnantatilde este de 5-10 icircn unele cazuri se ajunge la 50
49 Alte defecţiuni Se icircntacirclnesc tot felul de gunoaie şi PET-uri icircn conducte şi catildemine
catildemine fatilderatilde scatilderi capace sudate lemne la gura tubului radier catildemin incorect executat
5 Spatildelarea şi curatildeţarea conductelor
Cu ocazia inspecţiei conductelor ar trebui satilde se spele şi cureţe conductele icircnainte de a
introduce robotul icircn conductatilde pentru a nu influenţa deplasarea acestuia Spatildelarea se face cu
scopul de a elimina eventuale obstacole (depuneri icircntatilderite ratildedatildecini pietre noroi etc) care ar
icircmpiedica robotul satilde se deplaseze prin conductatilde Inainte de inspecţia video se utilizeazatilde
capete speciale de de curatildeţare acţinate hidraulic cu presiuni ale apei de 60 ndash 80 bari jeturile
de apatilde sunt dirijate icircn spate şi spalatilde conducta La presiuni mai mari de 80 bari se activeazatilde şi
circuitul duzei din faţatilde Curatildeţarea conductelor se poate realiza cu urmatildetoarele procedee
- curatildeţare prin introducerea unui amestec de aer ndash apatilde sub presiune cu viteza de 25
ms se eliminatilde oxizii de Fe mangan precum şi noroi nisip sedimente
- sistem Compri Tube Clean care utilizeazatilde un proiectil din poliuretan propulsat icircn
conducte cu diametrul mai mic de 150 mm de un jet de aer comprimat cu viteza de
15 ms
- metoda CAPSULA POLY- PING de curatildeţirea conductelor cu DN = 10- 2000 mm
cu ajutorul unei capsule cu diametrul mai mare cu 5 decacirct diametrul interior al
conductei capsula se deplaseazatilde prin conductatilde datoritatilde presiunii de 05 ndash 6 bari
- periaj mecanic şi sablare cu apatilde
- spatildelare cu jet de apatilde- de icircnaltatilde presiunecu debit de 300 lminut presiune ˂ 240
bari - spatildelare la presiune foarte icircnaltatilde debit apatilde 90 lminut presiune apatilde˂ 1200
bari - spatildelare cu solvent pentru icircndepatildertarea depunerilor de piatratilde
- tehnologia HI-JET care asiguratilde curatildeţarea conductelor şi uscarea
8
- metode combinate maşini de curatildeţat cu jet de apatilde freze lanţuri capete rotative
tatildeietoare
- dispozitiv mecanic amfibiu tip Molch format din douatilde capete unul prevatildezut cu
ghiare de oţel unul cu patilderţi flexibile din cauciuc pentru finisare
In fig 6 se prezintatilde cacircteva tipuri de (duze) capete de spatildelare icircn fig7 curatildeţarea mecanicatilde iar
icircn fig8 curatildeţarea cu capsule flexibile In funcţie de diametrul nominal al conductei şi de tipul
de depuneri se alege capul de curatildeţare Acesta nu trebuie satilde provoace degradarea conductei
supuse operaţiei de curatildeţare
AB
C
Fig6Tipuri de capete de spatildelare-curatildeţareAB ndashcapete curatildeţare standard cu jetunghiular DN 40-150 mm C-D- tatildeietor deratildedatildecini pentru DN=100-250 mm
D
9
1 2 3 4 5 6
Fig7 Curatildeţare mecanicatilde1-conductatilde cu depuneri 2- dispozitiv mecanic de curatildeţare 3 ndashcablu
4 ndashgroapatilde de poziţie 5 ndashconductatilde curatatilde 6-mototroliu de diferite puteri
Fig8 Curatildeţarea cu capsule flexibile
Pentru desfundarea ţevilor de canalizare cu diametre cuprinse icircntre 13 ndash 250 mm se folosesc
foreze pentru desfundat ţevi de canalizare echipate cu o gamatilde de accesorii - -
- capete drepte ovale conice pentru curatildeţiri uşoare
- capete cu lanţ pentru curatildeţare conducte din oţel fontatilde
10
- capete romboidale pentru curatildeţare depuneri de piatratilde
- cuţite tocatildetoare pentru conducte cu diametre mari
- freze cu 4 şi 6 lame pentru stratildepungerea conductelor foarte obturate
- cacircrlige recuperatoare pentru extragere material textil hacircrtie etc
Arcul curatildeţitor pe care sunt montate accesoriile ajunge la o lungime de maxim 60 m
In anexa 1 se prezintatilde un dispozitiv de curatildeţare mecanic cu ghiare iar icircn anexa 2 conductele
curatildeţate
1 2 3
Anexa 1 ndash Dispozitiv de curatildetare cu ghiare(3 racircnduri concentrice de ghiare) 1-ghiare 2corp
3cacircrlig [10]
11
Aenxa 2 Conducte curatildeţate pregatildetite pentru reabilitare [10]
Bibliografie
1Badea G ndashInstalaţii sanitare Editura Risoprint Cluj-Napoca 2008
2Aştilean I- Contribuţii teoretice şi experimetale la reabilitarea şi modernizarea sistemelelor
de alimentare cu apatilde a localitatildeţilor urbane Tezatilde de doctorat UTC-N 2010
3Chira TV- Diagnosticarea statilderii tehnice a sistemelor de canalizare Tezatilde de doctorat
UTC-N 2012
4 httpinspecţievideorotemplate-ahtml
5 wwwtechnicmad-sonro
6 httptegadoropagesDUZE-CURATARE-CANALhtml
7wwwRohter-grpro
8wwwleaderroroforeze-pentru-desfundat-tevi-de-scurgerehtml
9 wwwcasteconceptro
10wwwludwiggpfeiffercom-Reabilitarea ţevilor sub presiune şi a reţelelor de canalizare
11SREN 135082011 ndash Starea reţelelor de canalizare din exteriorul clatildedirilorPartea 2
Sisteme de codificare a inspecţiei vizuale
12SRISO 24511 ndash Activitatildeţi referitoare la servicii de apatilde potabilatilde şi canalizare Indrumatildetor
pentru managementul serviciilor publice de canalizare
12
1
Note de curs 4-5Diagnosticarea conductelor din sistemele de transport şi de distribuţie aapei
1GeneralitatildeţiElementele constitutive ale conductelor din sistemele de distribuţie a apei sunt supuse
permanent uzurii fizice degradatilderii morale uneori restricţiilor legislative Dacatilde uzurile fizice
pot fi diminuate icircn timp printr-o icircntreţinere adecvatatilde periodicatilde şi o exploatare corectatilde
degradarea moralatilde a conductelor nu poate fi evitatatilde deoarece apar noi şi noi soluţii
constructive icircntr-un timp relativ scurt In ultimul secol au fost utilizate multe tipuri de
materiale la construcţia conductelor fiecare soluţie fiind la data apariţiei o noutate icircn
domeniu Analizacircndu-se comportarea icircn timp a conductelor s-a constatat catilde defectele din
sistemele de distribuţie a apei pot fi icircmpatilderţite icircn şase grupe
- -defecte datorate utilizatilderii la proiectarea execuţia şi repararea conductelor a
unor materiale şi tehnologii necorespunzatildetoare
- -defecte datorate coroziunii
- -depuneri icircn conducte
- -deterioratilderi ale conductelor prin fisurarea şi ruperea materialului din care
este confecţionatatilde conducta
- -defecte ale racordurilor şi icircmbinatilderilor
- -deterioratilderi prin exploatare necorespunzatildetoare
2 Analiza defectelor apatilderute la conductele de distribuţie a apei
In procesul de diagnosticare a conductelor se pleacatilde de la defectul constatat
definacircndu-se un numatilder de cauze care se eliminatilde metodic ajungacircndu-se la cauza primaratilde
Analiza superficialatilde de stabilire a cauzelor care a provocat defectul conduce la repetarea
defecţiunii sau accentuarea unor defecte aflate icircn stare incipientatilde
21Defecte datorate utilizatilderii de materiale şi tehnologii necorespunzatildetoare apar datoritatilde
alegerii materialului conductei a materialelor de etanşare şi protecţie anticorozivatilde
necorespunzatoare
Se manifestatilde icircn timp atacirct la conductele din fontatilde oţel cacirct şi la cele din PVC PE depozitate
necorespunzatildetor
22Defectele datorate coroziunii apar atacirct la suprafaţa interioaratilde a conductei datoritatilde
contactului cu apa cacirct şi la suprafaţa exterioaratilde datoritatilde umiditatildeţii şi agresivitatildeţii solului icircn
care este amplasatatilde conducta Chiar dacatilde conductele sunt protejate iniţial icircmpotriva coroziunii
prin vopsire zincare catildeptuşire cu materiale plastice beton ratildeşini fenomenul de corodare a
conductei apare icircn timp O atenţie deosebitatilde trebuie acordatatilde protejatilderii conductei icircmpotriva
2
coroziunii electrochimice produsatilde de curenţii vagabonzi mai ales icircn apropierea catildeii ferate sau
a catildeilor de rulare a tramvaielor Protecţia se realizeazatilde prin utilizarea sistemului anticoroziv
catodic (prin care conducta este legatatilde la polul negativ) a unei surse de curentrsquo fie cu anozi de
sacrificiu cu un potenţial mai electronegativ decacirct metalul conductei
23 Depuneri icircn conducte
Depunerile din conducte sunt cauzate de materiile icircn suspensie existente icircn apatilde şi de
satilderurile de calciu şi magneziu fig1 In timp aceste depuneri micşoreazatilde diametrul conductei
matilderesc coeficientul de rugozitate de la 003 la conducte de oţel noi la 005-02 la conducte din
oţel cu depuneri mici respectiv la valori mai mari de 2 la depuneri mari ( strat gros) [2]
Datoritatilde acestor factori scade debitul de apa transportat prin conducte sau trebuie matilderitatilde
presiunea pentru a menţine debitul Se matildereşte astfel consumul de energie electricatilde cu
repercursiuni asupra costului unui m3 de apatilde livratatilde la beneficiari Dacatilde presiunea creşte peste
presiunea de 6 bari care este presiunea maximatilde admisibilatilde icircn sistemele de distribuţie a apei se
pot produce avarii prin fisurarea sau spargerea conductei
Fig 1 Depuneri icircn conductatilde
Biofilmele sunt alte tipuri de depuneri cu grosimea de 01 mm la cacircţiva mm care pot satilde
aparatilde icircn conducte şi care pot cauza corodarea conductelor şi influenţa proprietatildeţile hidraulice
ale conductei [1]
24 Deterioratilderi ale conductelor prin fisurarea şi ruperea materialului din care este
confecţionatatilde conducta
Cauzele care provoacatilde fisurarea şi ruperea conductei sunt
3
- -greşeli de proiectare şi de execuţie
- -modificarea adacircncimii de pozare
-apariţia unor sarcini suplimentare statice şi dinamice care nu au fost luate
icircn calcul la proiectare ca şocuri vibraţii modificatilderi ale traficului urban creşterea
greutatildeţii pe osie a autocamioanelor modificarea permanentatilde a nivelului pacircnzei freatice
cauzatatilde de precipitaţii abundente sau secetatilde prelungitatilde precum şi deterioratilderile prin
icircngheţ icircn anotimpul iarnatilde
25 Defecte ale racordurilor şi icircmbinatilderilor
Aceste tipuri de defecte pot satilde aparatilde la toate tipurile de conducte la care icircmbinatilderile au
fost realizate necorespunzatildetor
26 Deterioratilderi prin exploatare necorespunzatildetoare
Deschiderea sau icircnchiderea bruscatilde a unor vane poate provoca lovitura de berbec care
deterioreazatilde conducta datoritatilde apariţiei suprapresiunilor
3 Identificarea fisurilor şi rupturilor la conductele de distribuţie a apei
Pierderile maxime admise de apatilde icircntr-un sistem de distribuţie a apei sunt de 20 [3]
Pierderi de apatilde prin deschideri Tabelul 1
Diametru
deschidere
presiune
Litriminut Litrioratilde m3zi m3lunatilde m3an
2 mm 6 bari 500 30000 720 21600 259200
4 mm 6 bari 1840 110400 2650 79488 953856
6 mm 6 bari 4000 240000 5760 172800 2073600
8 mm 6 bari 7020 421200 10200 303264 3639168
2mm 3 bari 320 19200 461 13824 165888
4 mm 3 bari 1200 72000 1728 51840 622080
In tabelul 1 se prezintatilde pierderile de apatilde la presiunea de 6 bari respectiv 3 bari [5] Din acest
motiv fisurile şi rupturile conductelor trebuie detectate permanent deoarece prin acestea se
4
pierde apa Metoda modernatilde de detectare a fisurilor este localizarea prin compararea
zgomotelor cu corelatori LNC ( Leak Noise Correlator) fig2
Fig 2 Principiul de funcţionare a corelatorului LNC
Corelatorii LCC utilizeazatilde doi senzori care detecteazatilde zgomotul (vibraţii sonore) produs de
apa care curge prin fisuratilde Distanţa pacircnatilde la cei doi senzori fiind diferitatilde şi intensitatea sonoratilde
receptatatilde de cei doi senzori este diferitatilde Distanţa de la fisuratilde pacircnatilde la transmiţatildetorul cel mai
apropiat se determinatilde cu relatia
L = ( D ndash tv ) 2 (1)
Unde D- lungimea conductei icircntre cele cele douatilde transmiţatildetoare icircn m
L- distanţa de la fisuratilde pacircnatilde la tranmiţatildetorul cel mai apropiat icircn m
v- viteza de propagare a sunetului prin conductatilde icircn mms
5
Fig 3 Detectarea pierderilor de apatilde prin monitorizare acustica cu senzori Wireless
Timpul se determinatilde cu expresia
t = N v (2)
N = D ndash 2L (3)
Altatilde metodatilde pentru detectarea pierderilor de apatildendash sistem de monitorizare Wireless
Leakmaster - fig3 se bazeazatilde tot pe vibraţiile acustice provocate de jetul de apatilde care iese
din conductatilde şi produce icircn corpul conductei vibraţii acustice Nivelele de zgomot detectate de
senzori sunt salvate şi transmise prin radio la unitatea mobilatilde centralatilde De regulatilde se matildesoaratilde
zgomotul icircn timpul perioadei de consum redus de apatilde icircntre orele 2- 4 am Zgomotul poate fi
depistat şi la vane contoare de apatilde hidranţi alte armatildeturi
Urmatilderirea şi calibrarea acusticatilde TestrodGeofon utilizeazatilde douatilde unitatildeţi una de localizare
Testrod alta de calibrare Geofon care lucreazatilde icircn combinaţie cu un generator de puls PWG
Se ascultatilde vanele şi apometrele iar icircn locul unde existatilde scurgere presiunea exercitatatilde produce
un zgomot care poate fi detectat de la suprafaţatilde cu echipamentul amintit fig4
6
1 2 3
Fig4 Determinarea pierderilor de apatilde cu aparatul TestrodGeofon 1 ndashtijatilde robinet 2-
spatilderturatilde 3-hidrant
Detectorul de gaz Gas Check-H2 determinatilde pierderile de hidrogen din conducta umplutatilde cu
gaz la o anumitatilde presiune Durata de matildesurare depinde de dimensiunea fisurii tipul de sol
structura de suprafaţatildefig5
Fig 5 Detector de gaze
4 Diagnosticarea imagisticatilde a statilderii tehnice a conductelor
7
Stabilirea statilderii tehnice a conductelor unui sistem de distribuţie a apei se realizeazatilde icircn prezent
prin diagnosticare imagisticatilde Informaţiile obţinute vor fi utilizate la fundamentarea deciziilor
de reabilitarereparare şi retehnologizare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeaza icircnainte de
icircnceperea unui proces de repararereabilitare cu tehnologii NO DIG adicatilde fatilderatilde satildepatildeturatilde
continuatilde pe icircntreaga perioadatilde de reabilitare şi se terminatilde odatatilde cu finalizarea lucratilderilor de
reabilitare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeazatilde icircn douatilde etape realizarea pe teren a
inspecţiei tehnice a conductelor şi procesarea imaginilor realizate finalizatatilde prin icircntocmirea
raportului de inspecţie Realizarea pe teren a inspecţiei tehnice se face cu ajutorul roboţilor
pentru inspecţie imagisticatilde deplasabili pe roţi sau şenile Inainte de realizarea inspecţiei icircn
conductatilde se realizeazatilde urmatildetoarele operaţii conducta se izoleazatilde de restul instalaţiei se
goleşte de apatilde se curatildeţatilde se demonteazatilde vanele de separaţie şi se introduce robotul icircn
conductatilde Roboţii sunt echipaţi cu camere video laser pentru determinarea ovalitatildeţii
conductei sonar pentru determinarea grosimii stratului de coroziune a fisurilor şi a
icircmbinatilderilor defecte camere telescopice mobile pentru inspecţia tehnicatilde a racordurilor surse
de luminatilde suplimentaratilde radiolocatoare pentru determinarea traseului conductei fig6
Rapoartele de inspecţie cuprind date referitoare la tipul conductei inspectate adacircncimea de
pozare a conductei numatilderul de defecte poziţia şi starea racordurilor tipul defectelor
localizarea acestora schiţa tronsonului inspectat cu localizarea defectelor
Fig 6 Robot dotat şi cu laser pentru stabilirea gradului de ovalizare conducte
Fig7 Diagnosticare conductatilde de apatilde ndashdepuneri
Bibliografie
8
1 Bolboacatilde AM- Contribuţii teoretice şi experimentale la reabilitarea şi modernizarea
conductelor din sistemele de distribuţie a apei icircn localitatildeţi Tezatilde de doctorat UTC-N Cluj-
Napoca 2012
2 wwwtermoutclujrotermoluc
3 SR 13431-2006
4 STAS 73471-74
5wwwdetcondro
6wwwdetectaquaro
7httpcasteconceptro
1
Note de curs 6 Diagnosticarea conductelor din sistemele de transport şidistribuţie a gazelor combustibile
1 IntroducereGazele combustibile- gaze naturale şi gaze petroliere lichefiate- sunt utilizate pentru
- nevoi menajere la maşini de gatildetit şi preparare apatilde caldatilde- instalaţii de ardere pentru obţinerea energiei termice necesare icircncatildelzirii- icircn procese tehnologice
Reţelele pentru transportul şi distribuţia gazelor naturale combustibile se impart icircn- retele exterioare de distribuţie- reţele interioare de utilizare
Presiunile icircn reţeaua de gaze naturale combustibile sunt diferite pe tronsoanele instalaţiei- -icircnaltatilde presiune ˃ 6 bari- -medie presiune 2 ndash 6 bari- -presiune redusatilde 02 ndash 2 bari
-presiune intermediaratilde 005 ndash 02 bari-presiune joasatilde lt 005 bari
Valorile presiunilor au fost stabilite dupatilde urmatildetoarele criterii-presiunea de utilizare a arzatildetoarelor şi altor aparate care lucreazatilde cu gaze-siguranţa icircn exploatare a sistemului de alimentare cu gaze-caracteristicile funcţionale ale regulatoarelor de presiune debitmetre aparate de
reglaj şi automatizareSistemul de conducte de icircnaltatilde presiune pentru gazele din import sau cele din producţieproprie are presiunea de lucru pgt40 bari Sistemul regional de transport are presiunea de 6 ndash40 bari iar sistemul local de transport are presiunea mai micatilde de 6 bari Conductele suntmetalice confecţionate din oţel icircmbinate prin suduratilde electricatilde urmatatilde de verificareacordonului de suduratilde prin metode nedistructiveReteaua exterioaratilde de distribuţie este confecţionatatilde din tevi de oţel imbinate prin suduratilde cufitinguri (cot teu cruce etc) sau din polietilena de icircnaltatilde densitate icircmbinatatilde prin suduratilde
2 Defecţiuni ale conductelor
Prin defect al conductelor din sistemul de transport şi distribuţie al gazelor combustibile seicircnţelege orice eveniment icircn sistem care provoacatilde pierderi de gaze de la simple emanaţii lamodificatilderi ale regimului de presiune care necesitatilde pentru rezolvare reparare materiale forţatildede muncatilde utilaje consum de timpDefecţiunile apar icircn interiorul conductelor metalice lasuprafaţa peretelui sau la exteriorul conductelor Avacircnd icircn vedere gradul de periculozitate alsistemului de conducte defecţiunile posibile se impart icircn trei clase de defecte
- defecte generate de factori dependenţi de timp defecte produse de coroziuneaexterioaratilde ( electrochimicatilde chimicatilde coroziunea solului coroziunea microbiologicatildecoroziunea datoratatilde solicitatilderilor mecanice coroziunea prin eroziune coroziunea piting)defecte provocate de coroziunea interioaratilde defecte produse de coroziunea fisurantatilde subtensiune
- defecte generate de factori stabili defecte de fabricaţie ale icircmbinatilderilor sudate defecte de construcţie ( fisuri şi ruperi ale cordoanelor de suduratilde bucle sau curbe ale ţevilorsudate) defecte ale elementelor filetate ale conductelor defecte ale elementelor de tip specialale conductelor ( defecte ale icircmbinatilderilor cu flanşe defecte de funcţionare incorectatilde arobineţilorvane catildederi ale sistemului de etanşare sau corpurilor echipamentelor )
2
- defecte generate de factori independenţi de timp defecte produse de intervenţiede terţatilde parte (voite sau nevoite) care produc defecte imediate sau icircntacircrziate deterioratilderi prinacţiuni ilicite defecte produse de operarea incorectatilde defecte produse prin solicitatilderi climaticesau de teren ( defecte datorate temperaturilor scatildezute tratildeznete ploi inundaţii alunecatilderi deteren cutremure)
Coroziunea are ponderea cea mai mare raportat la numatilderul de defecţiuni care seregatildesesc icircn lunile cu temperaturi scatildezute şi umiditate mare Se depisteazatilde la distanţe mici decordonul de suduratilde şi se datoreazatilde sudurii necorespunzatildetoare izolaţiei exterioarenecorespunzatildetoare şi solului Fenomenul de coroziune duce la micşorarea grosimii pereteluiconductei şi icircn final la perforarea lui figura 1
Fig1 Coroziune exterioaratilde pe conductatilde de gaz [3]
Dacatilde coroziunea şi fisurile nu sunt depistate şi nu sunt reparate icircn stadiul primar de degradareaceste vor creşte pacircnatilde la degradarea finalatilde catastrofalatilde catildend se pierde gazul din conductatilde şi sepot produce evenimente grave In prezent existatilde implementat icircn sistemul naţional ndashTransgaz-sistemul preventiv si corectiv de mentenanţatilde care introduce un sistem lucratilderi dementenanţatilde planificate anual ndashrevizii tehnice RT- durabilitate economicatilde de mentenanţatildenivel acceptabil al riscului de producere al defectelor accidentale şi cheltuieli minimeplanificate din timp Pentru protecţia catodicatilde a conductelor (sistem activ) se utilizeazatilde douatildesisteme - sistemul cu anozi galvanici ataşaţi conductei
- sistemul cu staţie de injecţie de curent electric icircn conductatildeProtecţia anticorozivatilde exterioaratilde ndashsistem pasiv- ( uşoaratilde normalatilde icircntatilderitatilde foarte icircntatilderitatilde) serealizeazatilde icircn exterior cu mai multe straturi
- stat aderent cu grund vopsea pe bazatilde de bitum şi benzinatilde- strat izolare cu amestec pe bazatilde de bitum
3
- strat armare cu benzi din pacircslatilde sau fibratilde de sticlatilde- icircnveliş exterior din benzi bitum - cauciuc materiale plastice fibre de sticlatilde
Protecţia anticorozivatilde icircn interiorul conductei se realizeazatilde prin grunduire cu bitum
3 Diagnosticarea conductelor din sistemul de transportDiagnosticarea conductelor ce trebuie reabilitatereparate este un proces complex
realizat icircn prezent cu metode moderne Reabilitatea conductei este icircn cele mai multe cazuri osoluţie mai economicatilde decatildet o investiţie nouatilde Deciziile trebuie luate dupatilde o analizatildeeconomicatilde dupatilde durata efectivatilde de exploatare şi istoricul defectelor de pe conductatildeDiagnosticarea conductelor pentru a se stabili starea tehnicatilde vine icircn sprijunul luatilderii uneidecizii corecte Determinarea statilderii tehnice se poate realiza cu urmatildetoarele metode
- investigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei conductei metalice icircngropate aplicabilatildela conducte metalice icircngropate protejate catodic dar care prezintatilde defecte deizolare icircn vederea controlului ultrasonic al integritatildeţii materialului tubular
- investigare din interior cu ajutorul sistemelor inteligente de diagnosticare ndash PIG(cu metode magnetice şi ultrasonice) a conductei icircn funcţiune pentru defecteinterioare şi exterioare ale conductei
- tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziuneInvestigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei se face cu trei procedee- metoda Pearson (gradient de curent alternativ)-metoda potenţialelor la intervale mici CIPS-metoda gradientului de curent continuu DCUGInvestigarea din interior cu sisteme inteligente PIG detecteazatilde coroziuni interioare
coroziuni exterioare defecte ale cordoanelor de suduratilde fisuri ale materialului conducteiTehnologia aplicatatilde cuprinde urmatildetoarele operaţii
- pozarea pe traseul conductei a indicatoarelor de trecere PIG a sistemului de urmatilderirea deplasatilderii PIG-ului
- operaţii pregatildetitoare pentru inspecţie identificarea obstacolelor realizarea unuiprogram de curatildeţire adecvat inspectarea gatilderilor de lansare-primire a instalaţiei godevilare
- curatildeţirea conductelor cu PIG de curatildeţire (godevil) magnetic cu perii racloaremagnetic cu perii pe circumferinţatilde cu discuri de raclare cu discuri de ratildezuire PIG dinpolietilenatilde
- probatilde de trecere cu PIG fals echipat cu discuri de calibrare- inspecţia inteligentatilde propriu zisatilde cu PIG inteligent dotat cu senzori de relevare a
defectelor interne şi externe + detectare presiune temperaturatilde unghi de redare vitezatilde derulare
PIG-ul inteligent trebuie satilde icircnregistreze datele suficiente culese pe canale separate satildedispunatilde de capacitate mare de stocare a datelor satilde aibe un numatilder mare de senzoriminiaturizaţi pentru a acoperii 100 din circumferinţa conductei PIG-ul este transportat princonducta de gaz icircn acelaşi timp cu debitul de gaze necesare consumatorului cu o anumitatildevitezatilde PIG-ul se lanseazatilde din gara de lansare - primire PIG anexa 1 In figurile 2 şi 3 seprezitatilde douatilde tipuri de PIG-uri figura 4 prezintatilde principiul de matildesurare ultrasonicatilde In fig5 67 se prezitatilde tipuri de PIG-uri Gara de lansare primire PIG-uri asiguratilde lansarea PIG-urilor icircnconducte cu DN 200 ndash 1100 mm la presiuni nominale de 25 ndash 100 bari şi temperaturi de -300
-+ 500 Tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziune este o metodatilde nedistructivatilde de
diagnosticare a defectelor conductelor ce nu pot fi diagnosticate cu PIG-uri inteligenteMetoda constatilde icircn efectuarea matildesuratildetorilor deasupra terenului pe traseul conductei icircn vedereadeterminatilderii anomaliilor apatilderute icircn grosimea pereţilor cum ar fi coroziunea Tehnologia deoperare cuprinde
4
- aplicarea unui curent electric cu componente armonice cu frecvenţe diferite icircntredouatilde puncte ale conductei la distanţa de 1000 m unul de altul
- se deplaseazatilde placa cu senzori ( 6 senzori icircn linie x 4 coloane) fig8 din metru icircnmetru pe traseul conductei matildesuracircndu-se cacircmpul magnetic icircn lungul conductei- procesarea datelor obţinute icircn laborator icircn vederea determinatilderii deviaţiei cacircmpului
magnetic dependent de frecvenţatilde icircn direcţie verticalatilde şi orizontalatilde- prezenţa unei deviaţii indicatilde regiunea care prezintatilde defect de regulatilde cauzat de
coroziune-
Fig2 Componenţa PIG cu senzori ultrasonici
Fig3 PIG cu senzori magnetici
Metoda NO PIG se poate utiliza la diametre ale conductelor de 3 ndash 10 ţoli la o grosime aperetelui de maxim 10 mm si o adacircncime a conductei de 2 metri Lungimea de inspecţie aconductei este de 1000 m Productivitatea zilnicatilde este de 750 m Alte caracteristici tehnice
- specificaţie defect ˃ 96- lungimea minimatilde 50 mm- latildeţimea minimatilde 50 mm
5
- detectare defect ˃ 20 pierdere metal rezoluţie adacircncime ˂ 20 mm- adacircncime coroziune minim 50 din grosimea peretelui
Fig6 PIG introdus icircn conductatilde 1- conductatilde 2 ndashPIG
1 2 3 4 5
1
Fig4 Principul de matildesurare ultrasonic 1-peretele Fig 5 PIG de curatildeţire 1- periiţevii2- impuls incident 3- defect interior 4- impulsreflectat 5- defect exterior
1 2
-
6
Fig7 Tipuri de PIG
1 2 3
Fig8Instalaţie de diagnosticare NO PIG 1- placa cu senzori 2 ndash cablu 3- calculator
4 Diagnosticarea conductelor din sistemul de distribuţieConductele de transport şi distribuţie sunt izolate exterior ( protecţie pasivatilde) cu ţesatildeturatilde devatatilde de sticlatilde şi bitum protejate catodic ( protecţie activatilde) Ingropate dacatilde este cazul la minim08 m adacircncime sau montate suprateran Diagnosticarea statilderii tehnice a conductelor se facecu urmatildetoarele procedee
- examinarea vizualatilde cu ochiul liber folosind lupa dacatilde este cazul-examinare imagisticatilde icircn interiorul conductei cu camere video- examinare cu ultrasunete cu impuls reflectat- examinare cu ajutorul curenţilor turbionari- examinare cu radiatii penetrante ( Xγ )- examinare prin termografie
Conductele pot avea defectele coroziune eroziune obosealatilde Forma acestor defecte poate fi
ovalatilde neregulatatilde spiralatatilde Din punct de vedere al originii şi localizare avem defecte de
suprafaţatilde icircn apropierea suprafeţei şi defecte interne Defectele pot fi individuale sau grupate
Alegerea procedeului de diagnosticare se face dupatilde tipul defectului accesibilitatea conductei
nivel de sensibilitate dorit echipament de examinare disponibil costul procedeului Chiar
dacatilde conductele sunt corodate şi pierderea de material din peretele conductei este mai mic de
7
80 din grosimea peretelui dar nu au scurgeri de gaze ele nu se scot din funcţiune dar se
poate micşora presiunea din conductatilde Urmeazatilde a se repara ca defect local efectuicircndu-se
reparaţia localatilde a conductei pe o anumitatilde lungime
Verificarea tehnicatilde a conductelor şi branşamentelor se executatilde la intervale de 6luni-
12 luni icircn funcţie de numatilderul de defecte constatate kman precedent şi alţi parametri tabelul
1 Tabelul 1
Termene maximale pentru efectuarea verificatilderilor tehniceTipul conductei Conducte din oţel Conducte din PE
subterane supraterane
Numatilder de
defecte
constatatekman
precedent x
x lt 0025 0025ltxlt025 025ltxlt1 xgt1 indiferent de
vechimea
conductei
cu
vechime
ltde 2 ani
cu
vechime
gtde 2 ani
Interval de timp
1
verificare
an
1 verificare la
6 luni
1
verificare
la 3 luni
1
verifi
care
lunatilde
1
verificarean
1
verificare
la 6 luni
1
verificare
an
Verificarea etanşeitatildeţii icircmbinatilderii conductelor şi armatildeturilor se face la presiunea de lucru a
gazului din instalaţie cu spumatilde de apatilde şi satildepun sau aparate de detectare scurgeri de gaz metan
In figura 9 se prezintatilde un aparat pentru inspecţie video tractat manual iar icircnfig10 aparat pentru detectarea scurgerilor de gaze naturale utilizat la verificarea etanşeitatildeţii
1
2
Fig10 Aparat pentru detectare scurgeri degaze naturale 1 senzor 2- aparat
Fig9 Aparat pentru inspecţie video
8
Bibliografie
1TatildenatildesescuFT ndash Electrotehnologii Protecţia mediului procesarea de materiale şicontrol nedistructiv Editura AGIR Bucureşti 2011 ISBN 978-973-720-353-32ZecheruGh şa- Strategii de mentenanţatilde pentru conductele de transport al gazelornaturale Universitatea de petrol şi gaze Ploieşti 20113Laţa I Bicircrsan F ndashUtilizarea materialelor compozite la repararea defectelor de tip lipsatildede material produse prin coroziunea exterioaratilde a conductelor metalice In Monitorul depetrol şi gaze 5 (111) mai 2011p64wwwnopigro5wwwflowtitecom ndash Manual de intervenţie Flowtite Technology AS Norvegia6wwwtransgazro7wwwarmagazro8wwwagirro9wwwpipelineengineeringro10wwwscrigroupcom11wwwartecnoro12wwwavantro13PT CR 12-200315SREN 13480-32003A2 200716SREN 14291 ndash Soluţii spumante pentru detectarea scurgerilor de gaze17 EN 12954-2
9
Anexa 1-Garatilde de lansare - primire PIG (godevil) [10]
1
Note de curs 7-8-9 Metode şi tehnologii de reabilitare şi modernizare a conductelor dedistribuţie apatilde canalizare gaz
1 Alegerea tehnologiei de reabilitare a conductelor utilizacircnd analizamulticriterialatilde
11 GeneralitatildeţiReabilitarea conductelor reprezintatilde o etapatilde importantatilde icircn prelungirea duratei de
exploatare a conductei degradate pe o perioadatilde de 30 divide 50 ani Costul reabilitatilderii este estimatla 50 divide 75 din valoarea unei noi investiţii De exemplu icircnlocuirea conductelor de gazenaturale sau a unor tronsoane din acestea se face icircn funcţie de starea tehnicatilde numatilder de defecte km agresivitatea solului şi valorile curenţilor de dispersie modernizarea carosabilului şiinfrastructurii sistemelor de utilitatildeţi necesitatea redimensionatilderii schimbarea regi mului depresiune influenţa asupra mediului ambiant dezvoltarea economicatilde a unor regiuni etcLuarea deciziei de reabilitare este etapa cea mai importantatilde icircn realizarea proiectului dereabilitare Fiind un proiect de dezvoltare tehnologicatilde fundamentarea deciziei se face cuajutorul analizei muticriteriale -AMC Aceasta se bazeazatilde pe analiza cantitativatilde ndash prinpunctare ierarhizare determinarea ponderii - a unei game largi de catagorii şi criteriicalitative de impact Alatildeturi de costurile şi beneficiile economice stabilite prin metodacost-beneficiu - MCB - pot fi elaboraţi diferiţi indicatori sociali şi de mediu Utilizareaacestei metode permite structurarea şi combinarea diferitelor evaluatilderi ce trebuie luate icircnconsiderare icircn luarea deciziilor cacircnd pot fi mai multe alternative
AMC este utilizatatilde pentru selectarea celei mai bune alternative din cele disponibilepentru realizarea investiţiei icircn reabilitarea conductelor Pentru proiecte mici se utilizeazatildeAMC iar pentru proiecte majore AMC + MCB AMC poate fi aplicatatilde şi icircn cazurile icircncare proiectul are obiective simple acestea fiind calitative şi mai puţin cuantificabile
Etapele utilizatilderii AMC sunt- stabilirea contextului decizional- definirea opţiunilor- definirea criteriilor- crearea matricei de performanţatilde- standardizarea punctajelor- ponderea criteriilor pentru cuantificarea relativatilde a fiecatilderui criteriu icircn procesul
decizional- ierarhizarea opţiunilor- ierarhizarea rezultatelor- analiza de senzitivitateStrategia de reabilitare a unui tronson de conductatilde cuprinde urmatildetoarele etape- analiza situaţiei actuale ţinacircnd cont şi de istoricul conductei- stabilirea obiectivelor- managementul datelor- evaluarea defectelor şi a altor elemente ale tronsonului de reabilitat- estimarea şi verificarea costurilor- propuneri şi analizarea strategiei de reabilitare
- planificarea operaţiilor de reabilitareIn final se icircntocmeşte proiectul de reabilitare al conductei Justificarea adoptatilderii proiectului dereabilitare se axeazatilde pe
- reducerea costurilor de operare- reducerea costurilor de reparaţii a conductelor- reducerea pierderilor de fluid vehiculat prin conducte
2
- creşterea gradului de icircncredere a consumatorului icircn calitatea serviciului asigurat defurnizor ( calitatea fluidului presiunea de funcţionare reducerea numatilderului de opririaccidentale)
- protecţia mediului şi conservarea resurselor naturale
12 Metode de evaluareIn cadrul evaluatilderii factorilor care sunt luaţi icircn considerare la luarea deciziei de reabilitare aconductelor fie prin metoda clasicatilde tranşeu deschis fie prin metoda modernatilde NO DIG (fatilderatilde decopertare) se aplicatilde urmatildetoarele metode
- analiza directatilde a performanţelor alternativelor- icircnsumarea ponderilor sau modele liniare cumulative- procesul ierarhiei analitice ( PIA)- metoda ELECTRE l
Indiferent de metoda adoptatatilde icircn prima fazatilde a analizei trebuie stabilite metodele şi procedeelede reabilitare a conductelor Tehnologiile pot fi clasificate astfel pentru catildeptuşireacanalelorconductelor introducerea unei conducte noi icircn conducta veche conducta nouatildepreia sarcinile conductei vechi consolidarea conductei vechi realizarea de lucratilderi noi Inschema urmatildetoare se prezintatilde principalele metode şi tehnologii de reabilitareReparaţie capitalatilde reabilitare conducte-NO DIG (fatilderatilde decopertare)
- place pipe (CIPP) -pentru conducte instabile şi stabile din punct de vedere static - palled in place - inverted in place
- slipline- pentru conducte instabile şi stabile static- catildeptuşire interioaratilde (torcretare)
- cu mortar de ciment - cu polimeri
- close fit pipe - sublime -swagelining - rolldown -compact pipe
Inlocuire conducte vechi ndashNO DIG-cu icircndepatildertarea conductei vechi din sol
- conductatilde pilot ndashpilot l- pilot ll
- impactor- pipe ejection- pipe extraction- CLG
- cu distrugerea conductei vechi- pipe bursting (cu aer comprimat cu forţatilde de tragere cu acţionarehidraulicatilde pipe implosion)- pipe splitting ( pentru oţel fontatilde ductilatilde )
Reparaţie capitalatilde reabilitare - tranşeu deschisReparaţie localatilde - short liner pentru Dn = 100 divide 600 mm
- echipament robotizat pentru netezirea presarea mufelor şi cratildepatildeturilor din ţevi Dn
ge 150 mm + reabilitarea branşamentelor realizate cu coliere presate pe conductaprincipalatilde şi etanşare cu ratildeşini Dn ge 150 mm
- tehnica injectatilderii pentru sigilarea mufelor şi cratildepatildeturilor
3
- procedee de reparare prin sudare la conducte metalice ( icircncatildercare cu suduratilde peticesudate manşoare tip B
- procedee de reparare a conductelor metalice fatilderatilde sudare( cu manşon tip Aicircnvelişuri cu ratildeşinatilde)
- utilizarea icircnvelişurilor de consolidare metalice umplute cu materiale polimerice saucompozite
- repararea conductelor metalice cu icircnvelişuri din materiale polimerice saucompozite
-Criteriile al catilderui numatilder nu trebuie satilde fie mai mare de 10 pentru selecţia tehnologiilor dereabilitare sunt prezentate icircn tabelul 1Analizicircnd caracteristicile tehnice şi tehnologice ale tronsonului de conductatilde din schemaprezentatatilde mai sus se extrag variantele de reabilitare care se noteazatilde cu V1 V2ViDin tabelul 1 se aleg criteriile de evaluare
Criterii pentru selecţia tehnologiilor de reabilitare Tabelul 1NrcrtCj Denumirea criteriului UM Natura criteriuluiC1 Durata de viaţatilde a conductei reabilitate ani maximizantC2 Durata de execuţie ani minimizantC3 Perturbarea traficului sau a exploataţiei agricole minimizantC4 Perturbarea altor reţele minimizantC5 Afectarea mediului minimizant
C6 Preţul reabilitatilderii ron minimizantC7 Lungimea traseului m maximizantC8 Garanţia ani maximizantC9 Accesibilitatea ( satisfacerea necesitatildeţilor
locuitorilor a mediului de afaceri)lockm maximizant
Notatilde Natura criteriului poate fi schimbatatilde la cerinţele beneficiarului particularitatildeţile lucratilderiide reabilitare prevederile legislaţiei icircn vigoare factori sociali etc
Fiecatilderui criteriu de evaluare Cj i se stabileşte un coeficient de importanţatilde Kj pe oscaratilde de ierarhizare de la 1 la 3
- 1 ndash importanţatilde redusatilde- 2 ndash importanţatilde medie- 3 ndash importanţatilde maximatilde
Pentru stabilirea ponderii de importanţatilde al fiecatilderui criteriu selectat se utilizeazatilde coeficienţinumerici de importanţatilde utilizacircndu-se diferite scatilderi cu valori 1 divide 3 1 divide 5 1 divide 7 1 divide 10 1 divide100 Alegerea scatilderii se face icircn funcţie de precizia cu care se doreşte departajarea criteriilor deevaluare In tabelul 2 se prezintatilde cacircteva scale de evaluare ( clasificare)
Scale de clasificare cu diferite nivele Tabelul 2
Calificativ acordat Grad de satisfacere3 nivele 1 minim
2 parţial3 total
5 nivele 0 nesatisfatildecatildetor25 satisfatildecatildetor
4
5 mediocru75 bine10 foarte bine
7 nivele -3 influenţatilde negativatilde foarte mare-2 influenţatilde negativatilde mare-1 influenţatilde negativatilde0 nici o influenţatilde1 influenţatilde pozitivatilde2 influenţatilde pozitivatilde mare3 influenţatilde pozitivatilde foarte mare
10 nivele ndash transformareacalificativelor icircn note
Foarte bine Bine Mediocru Satisfatildecatildetor Nesatisfatildecatildetor
Criterii cu pondere ge 3 10 75 5 25 0Criterii cu pondere 2 8 65 5 35 2Criterii cu pondere 1 7 6 5 4 3
Eficienţa economicatilde a noilor tehnologii NO DIG apare numai peste o anumitatilde valoare alungimii de conductatilde reabilitatatilde
13 Metoda de evaluare globalatilde a performanţelorAceastatilde metodatilde este icircn prezent cea mai utilizatatilde de diverse firme instituţii pentru luareadeciziilor icircn domeniul reabilitatilderii sistemelor de conducte ( face parte din metoda icircnsumatilderiiponderilor) Paşii care trebuie urmaţi sunt
- stabilirea variantelor care urmeazatilde a fi analizate schema punct 12- stabilirea criteriilor de evaluare ndash tabelul 1- şi a coeficienţilor numerici de importanţatildetabelul 2- icircntocmirea matricei cu calificative şi transformarea calificativelor icircn notecare seicircnscriu icircn matricea notelor-- calcularea indicelui global de performanţatilde pentru fiecare variantatilde icircn parte cu relaţia
IG = jj
n
j
KN 1
(1)
unde Nj este nota atribuitatildeKj ndash coefientul de performanţatilde (numerici de importanţatilde) a criteriului de evaluaren ndash numatilderul de criterii de evaluare (maxim 10)-clasificarea variantelor analizate- varianta cu punctajul cel mai mare ocupatilde prima
poziţie
2 Principalele tehnologii de reabilitare modernizare conducte
21 Tehnologia cured in place pipe (CIPP)Tehnologia constatilde icircn introducerea unui tub linear flexibil (furtun) ales icircn funcţie de
aplicaţie (apatilde potabilatilde canalizare apatilde industrialatilde etc) impregnat cu o ratildeşinatilde termoreglabilatildeicircn conducta gazdatilde ce trebuie reabilitatatilde Tubul linear flexibil este confecţionat din poliesterlacircnatilde material fibros şi prevatildezut pe o faţatilde cu un film din polietilenatilde poliuretan PVC Ratildeşinatermoreglabilatilde este aleasatilde icircn funcţie de utilizare poliester la canalizatilderi sanitare vinilester laaplicaţii industriale unde se cere rezistenţatilde mare la coroziune şi presiune ratildeşinatilde epoxidicatilde laapatilde potabilatilde icircn domeniul industrial unde se cere rezistenţatilde mare la presiune şi temperaturatilde
5
ridicatatilde In figurile 1 şi 2 se prezintatilde schema de principiu a metodei CIPP antrenareafurtunului se face cu apatilde rece
1 2 3 4 5 6 7 8
Fig1 Introducere furtun flexibil icircn conducta veche 1- conductatilde veche (gazdatilde) 2- apatilde rece3- autospecialatilde 4- furtun nou 5- furtun pliat impregnat cu ratildeşinatilde 6 ndashechipament tip rastel7- catildemin de acces 8- hidrant
Intatilderirea furtunului cu apatilde caldatilde este prezentatatilde icircn figura 2Tratarea ratildeşinii cu careeste impregnat furtunul se poate face cu apatilde caldatilde abur cu latildempi cu raze ultravioleteLa tratarea cu apatilde caldatilde sau abur se urmatildereşte cu ajutorul unor senzori permanenttemperatura la fiecare capatildet al furtunului Ratildeşinile artificiale epoxy A2000B se folosescpentru catildeptuşeli impregnate la exteriorul furtunului PVC iar FluvPax TF4 se utilizeazatilde lamateriale neţesute la furtune PUExistatilde douatilde procedee de introducere a furtunului flexibil icircn conducta veche (gazdatilde) primulinverted in place la care furtunul este introdus cu ajutorul aerului comprimat (presiunea aer02divide04 bari) sau a apei al doilea procedeu pulled in place la care furtunul se trage icircnconducta veche cu troliu Procedeul CIPP se poate aplica pentru conducte instabile şi stabiledin punct de vedere static
Procedeul se aplicatilde la conducte cu Dn = 100 divide 1200 mm Lungimea tronsonuluireabilitat L le 600 mIndiferent de procedeu se va urmatilderi viteza cu care se deplaseazatilde furtunul icircn conducta veche(gazdatilde) 4 divide 7 mmin precum şi forţa de tragere a furtunului care nu trebuie sa depatildeşeascatildevaloarea prescrisatilde de producatildetor Se utilizeazatilde curent douatilde tipuri de furtune
- pe baza icircnvelişului extern PVC conducta este icircn linie dreaptatilde coturi la maximum450 Dn = 100 divide 400 mm dimensiunile nu se modificatilde icircn timpul procesului deinstalare
- pe baza icircnvelişului extern PU pentru ţevi drepte cu coturi la 900 extensibile se potutiliza şi la un alt diametru mai mare ca cel nominal de micşoreazatilde cu 4 datoritatildeextensiilor radiale icircn consecinţatilde lungimea de va matilderi cu 4
6
Forţa de tragere a furtunului datoritatilde frecatilderilor dintre conducta gazdatilde şi furtun se poatecalcula cu expresia
Ft = 12 (μmiddotpmiddotx) (2)unde Ft este forţa de tragere icircn N
μ = 01 divide 03 ndashcoeficient de frecare furtun conductatilde vechep ndash greutatea liniaratilde a furtunului icircn Nmx ndash lungimea furtunului icircn m
1 2 3 4 5Figura 2 Intatilderirea ratildeşinii cu apatilde caldatilde 1 catildemin de sosire 2- apatilde caldatilde 3- conductatilde nouatildeicircntatilderitatilde4-conductatilde apatilde caldatilde tur 5- conductatilde apatilde caldatilde retur
Dupatilde icircntatilderirea ratildeşinii conducta poate fi spatildelatatilde şi dezinfectatatilde Conductele de branşament seleagatilde la conducta reabilitatatilde cu ajutorul robotului echipat special cu freze şi camere videoUrmeazatilde inspecţia video pe icircntreg traseul reabilitat Garanţia acordatatilde 25 ani[14]
Tehnologia de execuţie are urmatildetoarele etape- colectarea datelor de spre diametrul nominal al conductei gazde debitul vehiculat
grosimea peretelui materialul din care este confecţionatatilde conducta schimbatilderile de diametrupe anumite tronsoane identificarea tuturor ramificaţiilor active şi inactive
- identificarea gurilor de acces sau executarea acestora- montarea echipamentului de tip rastel- redicţionarea curgerilor din conducta gazdatilde curatildeţirea conductei- instalarea furtunului impregnat cu ratildeşinatilde icircn conducta gazdatilde prin gurile de acces- uscarea materialului cu apatilde caldatilde abur sau latildempi cu raze ultraviolete- verificarea conductei noi- reconectarea conecţiilor laterale prin decuparea de guri de conectare laterale şi
sigilarea conecţiilor laterale abandonate22 Calculul de reabilitare a conductei reabilitate cu tehnologia CIPP
7
Conducta gazdatilde poate fi parţial deterioratatilde Pentru a se realiza stabilitatea staticatilde a noiiconducte reabilitate trebuie dimensionat furtunul icircn funcţie de solicitatilderile externe Calcululconstatilde icircn
- calculul la incovoiere- calculul la flambaj- calculul rezistenţei furtunului la obosealatilde (stres)- calculul la flambaj datorat icircncatildercatilderii rezultate din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde
221 Calculul la icircncovoiereCalculul de icircncovoiere constatilde fie icircn determinarea procentului de icircncovoiere
efectiv (γD) la o anumitatilde grosime a peretelui furtunului t fie a grosimii pereteluifurtunului t admiţacircnd un procent de icircncovoiere maxim de (γD) le 5 Procentul deicircncovoire se calculeazatilde cu relaţia
γD = K(LW + Ws ) 100 [ E 15( DR ndash 1)3 + 0061 Es] (3)
unde γ este icircncovoierea conductei reabilitate-γD le 5 - procentul de icircncovoiere- L = 125 coeficient de decalaj- K = 0083 constantatilde de stratificare- W ndash icircncatildercarea staticatilde icircn N- Ws ndash icircncatildercarea dinamicatilde icircn N- DR = D t ndashraportul conductei reabilitate- D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat) icircn m- t ndash grosimea furtunului icircn m- E ndashmodulul de elasticitate al solului icircn Nm2- Es- modul de reacţie al solului icircn Nm2
Incatildercarea staticatilde W rezultatatilde din greutatea solului se calculeazatilde cu relaţiaW = CmiddotωmiddotBd 144 (4)
Unde C ndashgrad de ovalizareω- densitatea solului icircn kgm3Bd- latildeţimea tranşeei icircn care a fost montatatilde conducta ga zdatilde ( de reabilitat) icircn m
Coeficientul C se determinatilde cu expresia
C =
ku
e d
S
B
Huk
2
1
2
(5)
unde ku este raportul icircntre icircncatildercarea orizontalatilde şi cea verticalatildeHs ndashadacircncimea de pozare a conductei icircn m
Calculul icircncatildercatilderii dinamice care acţioneazatilde asupra furtunului pleacatilde de la realitatea catilde asuprafurtunului pot acţiona icircncatildercatilderi dinamice concentrate WSC şi icircncatildercatilderi dinamice distribuiteWSD
WS= WSC + WSD (6)
WSC = 033middotCSCmiddotPmiddotFSC 12middotD (7)WSD = CSDmiddotpmiddotFSD 144 (8)
unde CSC ndash coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor concentrateP ndash icircncatildercatilderi concentrate icircn NFSC- factor de impact pentru icircncatildercatilderi concentrate
8
CSD- coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor distribuitep ndash suprafaţa pe care sunt aplicate icircncatildercatilderile distribuite m2FSD- factor de impact pentru icircncatildercatilderi distribuite
222Calculul la flambaj
Furtunul este solicitat exterior de icircncatildercatilderi dinamice concentrate şi distribuite plusicircncatildercarea rezultatatilde din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde Grosimea furtunului t se determinatilde curelaţia[9]
t = 0721 D
3
1
2
sSL
t
CEBRE
I
Nq
(9)
unde D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde icircn mN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
qt =N
1 2
1
332
D
IECcedilBR L
(10)
qt ndash presiunea exterioaratilde exercitatatilde asupra conductei icircn Nm2EL ndash modulul de elasticitate redus la icircncovoiere datoritatilde efectului de icircmbatildetracircnire icircn Nm2Rω= 1 ndash 033(HωHS) coeficientul lui Buoyancy pentru apatilde (valoare minimatilde 067)B - coeficient de elasticitate pentru furtunI = 250t - moment de inerţieC- coeficient de ovalizare a conductei respectiv al furtunului calculat cu relaţia
C =
3
2
1001
1001
q
q
(11)
q ndash gradul de ovalizare calculat cu expresia
q = 100 (m
m
D
DD max ) (12)
unde Dm Dmax sunt diametrul mediu respectiv diametrul maxim al conducteiCoeficientul de elasticitate pentru furtun se determinatilde cu expresia
B =sH
e650
41
1
(13)
Incatildercatilderile statice şi dinamice se determinatilde cu relaţiile (6) (7) (8)In cazul icircn care flambajul este datorat numai icircncatildercatilderilor rezultate din acţiunea pacircnzei
de apatilde freaticatilde grosimea furtunului t se calculeazatilde cu expresia
9
t =
1
1(
2 3
1
2
PN
CKE
DR
L
(14)
icircn care P ndash este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunK = 7 ndashfactor de amplificareEL ndash modulul de elasticitate la icircncovoiereν = 03 ndashcoeficientul lui Poisson pentru furtunC- coeficientul de ovalizareDR- raportul conductei reabilitateN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
223 Verificarea rezistenţei furtunului la stresLa o duratatilde de viaţatilde de 50 de ani furtunul este supus unor condiţii de stres (obosealatilde
icircmbatildetracircnire) Fiind confecţionat din mai multe materiale cu caracteristici tehnice diferitefurtunul trebuie verificat şi la stres Se poate utiliza relaţia
15100
q(1+
100
q)( 2)(
t
D- 05 ( 1+ )
100
q)(
t
D=
PN
S(15)
icircn care P este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunt ndash grosimea furtunuluiN = 15 divide 2 factor de siguranţatildeS ndash rezistenţa la icircncovoiere a furtunuluiD ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat)q ndash gradul de ovalizare
Valoarea cea mai mare a grosimii furtunului t ca rezultat al diferitelor calcule efectuatepentru fiecare tip de solicitare icircn parte este grosimea finalatilde a peretelui furtunului
23 Metode de catildeptuşire interioaratildeConductele ce trebuie reabilitate sunt catildeptuşite pe suprafaţa interioaratilde cu un strat
subţire de mortar de ciment special sau polimeri speciali De regulatilde grosimea stratului estemai micatilde de 10 mm In unele cazuri se pot depune mai multe straturi Captuşirea interioaratilde(catildematildeşuirea) trebuie satilde asigure protecţie anticorozivatilde umplerea fisurilor şi a gatildeurilorrigiditatea catildeptuşelii stabilitatea staticatilde a conductei In acelaşi timp se icircmbunatildetatildeţescproprietatildeţile hidraulice ale conductei suprafaţa rezultatatilde icircn urma depunerii are rugozitatea maimicatilde ca rugozitatea suprafeţei interioare a vechii conducte Inainte de a se aplica metoda decatildeptuşire interioaratilde conducta se curatildetatilde foarte bine asiguracircndu-se un suport bun pentrucatildeptuşeala aplicatatilde In figura 3 se prezintatilde procedeul de catildeptuşire prin centrifugarePentru protejarea anticorozivatilde a conductelor metalice se aplicatilde catildeptuşeli cu ratildeşini poliexidicatilde
poliuree şi poliuretanToate aceste materiale au şi o bunatilde rezistenţatilde la abraziune Rugozitatea
suprafeţei interioare a conductei este foarte micatilde
Procedeul se aplicatilde la conducte cu diametrul nominal Dn= 80 divide 3400 mm şi lungimi aletronsoanelor de conducte L le 400 m
10
1 2 3 4 5 6Fig3 Utilaj pentru catildeptuşire prin centrifugare 1-conductatilde veche curatildeţatatilde 2 - furtun pentrualimentare cu mortar 3- robot 4- cap de pulverizare prin centrifugare 5- sistem de gletuire6-strat de mortar depus
Debitul de apatilde transportat prin conductatilde Q icircnainte de reabilitare calculat cu relaţiaQ = Av (16)
unde - Q este debitul apei vehiculate prin conductatilde icircn m3s- v ndashviteza apei icircn secţiunea de calcul icircn ms- A ndasharia secţiunii transversale a conductei icircn m2
trebuie satilde fie cel puţin egal cu debitul de apatilde transportat prin conducta reabilitatatildeMicşoracircndu-se diametrul interior al conductei viteza apei creşte cresc şi pierderile de sarcinatildedatoritatilde creşterii vitezei apei Din acest motiv icircn cadrul procesului de catildematildeşuire (torcretare)se procedeazatilde la gletuirea stratului de mortar de ciment pentru ca rugozitatea stratului realizatsa fie mai micatilde ca cea dinaintea reabilitatilderii Produsul de cimentare este alcatildetuit din cimentcu proprietatildeţi speciale + nisip cu granulaţie micatilde + aditivi Mortarul preparat icircn malaxoarespeciale dupatilde reţete este transportat cu pompe prin furtun la robot
Reproiectarea constatilde icircn calculul pierderilor de sarcinatilde unitare distribuite icircnainteşi dupatilde reabilitarea conductei precum şi a stabilitatildeţii statice sub influenţa diferitelorsarcini exterioarePierderile de sarcinatilde unitare distribuite icircn funcţie de debitul de apatilde transportat se determinatilde curelaţia
hr = Md Q2 (17)unde hr sunt pierderile de sarcinatilde unitar distribuite icircn mbar m
Md ndash modulul de rezistenţa hidraulicatilde icircn s2 m5Modulul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde Md se calculeazatilde cu relaţia
Md = 00826middot(λd5) (18)unde λ este coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde [-]
d- diametrul interior al conductei icircn mIntre coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde λ şi coeficientul lui Chezy ndashC- existatilde
legatildeturaλ = 8middotg C2 (19)
unde C -este coeficientul lui Chezy icircn m05sg-acceleraţia gravitaţionalatilde icircn ms2
Coeficientul lui Chezy se determinatilde cu expresia
C = kmiddotRh16 (20)
unde k-coeficientul de rugozitate al materialului [-]
11
Raza hidraulicatilde a conductei cu secţiunea circularatilde se determinatilde cu expresia
Rh = d4 (21)unde d ndash diametrul interior al conductei icircn m
In cazul icircn care se urmatildereşte protecţia anticorozivatilde umplerea fisurilor rigiditatea catildeptuşelii
(aplicaţie semi-structuralatilde) materialul folosit la obţinerea stratului depus de o anumitatilde
grosime t trebuie satilde asigure rezistenţa la forfecare pentru a menţine continuitatea
longitudinalatilde a stratului icircn prezenţa mişcatilderilor de teren rezistenţatilde la icircncovoiere rezistenţatilde
pentru preluarea sarcinilor dinamice Trebuie satildepate puţuri de lansare (de plecare de sosire
intermediare) care reprezintatilde circa 6 din suprafaţa totalatilde a şanţului necesar pentru
realizarea cu tranşeu deschis a conductei
223 Tehnologia sliplineTehnologia constatilde icircn introducerea unui tub nou icircn tubul vechi curatildeţat De regulatilde se
instaleazatilde conducte noi din GRP din PEID icircn conducte vechi Metoda se aplicatilde la reabilitareaconductelor de apatilde potabilatilde canalizare menajeratilde şi industrialatilde gaze naturale Toate sarcinilesunt preluate de noua conductatilde Secţiunea transversalatilde a noii conducte este mai micatilde casecţiunea transversalatilde a vechii conducte dar diferenţa va fi compensatatilde de valoareacoeficientul de rugozitate foarte mic al suprafeţei interioare a noii conducte Spaţiul dintrevechea conductatilde şi noua conductatilde este umplut cu un material special de cimentare In figura4A se prezintatilde schema tehnologicatilde de montare a noii conducte din PEID icircmbinatatilde prin suduratildecap la cap icircn exteriorul conductei vechiIn figura 4B se prezintatilde schema tehnologicatilde pentrumontare conducte GRP
A B1 2 3 4 5 1 2 3
12
Fig4 A-Tehnologie slipline montare conductatilde PEID 1- conductatilde veche2 ndashcap de tragere3-material de umplere4- cacircrlig6- conductatilde nouatilde PEID B-montare conductatilde GRP 1- conductatildeveche 2-material de cimentare 3- conductatilde nouatilde
224 Tehnologia subline
In conducta veche inspectatatilde video şi ulterior curatildeţatatilde foarte bine se introduce oconductatilde de polietilenatilde PE 80 sau PE 100 avatildend SDR (raportul dintre Dn t ) icircntre 26 şi 80Conducta nouatilde se supune unui proces de deformare a secţiunii transversale pe toatatilde lungimeaconductei sub forma de U ( icircn domeniul de elasticitate al materialului) dupatilde care se leagatilde cubenzi de sprijin figura 5 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde de troliu cu un cablu forţa detragere fiind monitorizatatilde permanent Dupatilde introducerea noii conducte icircn vechea conductatilde seintroduce apatilde sub presiune icircn conductatilde benzile de sprijin se vor rupe şi conducta nouatilde vareveni la forma iniţialatilde datoritatilde memoriei termice Procedeul se aplicatilde pentru Dn = 75mmdivide 1600mm şi lungimea L = 600m
1 2 3 4
Figura 5 Tehnologia subline 1- conductatilde veche 2- conductatilde nouatilde 3 ndash bandatilde de sprijin4 ndash conductatilde nouatilde revenitatilde la forma circularatilde
225 Tehnologia compact pipe
Conducta nouatilde din PEXa ( polietilenatilde reticulatatilde cu memoria formei) este introdusatilde icircnconducta de reabilitat deformatatilde sub forma literei C Aceastatilde conductatilde este trasatilde icircn conductaveche cu ajutorul unui troliu puţurile de acces sunt fie catildeminele de vanatilde existente fie puţuri
13
noi In figura 6 se prezintatilde poziţia conductei noi icircn timpul procesului de reabilitare şi dupatildereabilitare Readucerea conductei noi la forma iniţialatilde se face prin icircncatildelzire cu abur
Diametrul conductelor de reabilitat Dn = 100 divide 500 mm lungimea maximatilde 700mConducta nouatilde se muleazatilde pe interiorul conductei vechi şi preia sarcinile acesteia
226 Tehnologia swagelining
Tehnologia swagelining utilizeazatilde ca şi conductatilde nouatilde polietilena standard catildereia i sereduce diametrul cu 5divide 15 - deformatatilde icircn domeniul elastic cu ajutorul unui echipamentcomplex de reducere a diametrului figura 7 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde cu troliu icircnconducta veche ce trebuie reabilitatatilde Dupatilde aşzarea pe poziţia finalatilde a conductei forţa detragere este redusatilde iar conducta nouatilde revine la diametrul iniţial datoritatilde fenomenului derevenire elasticatilde Conducta nouatilde se muleazatilde perfect pe suprafaţa interioaratilde a conductei dereabilitat suprafaţatilde ce trebuie satilde fie curatatilde In figura 8 se prezintatilde instalaţia pentru procedeulswagelining Diametrul conductelor ce pot fi reabilitate Dn= 65 divide 1000mm la o lungimede 1000 m
Forţa de tracţiune a troliului poate fi determinatatilde cu relaţia ( 2 )
1 2 3Fig6 Tehnologia compact pipe 1-conductatilde de reabilitat 2- conductatildenouatilde deformatatilde icircn C 3- conductatilde nouatilde readusatilde la forma iniţialatilde
14
1 2 3 4 5
Figura 7Reducere dimensiuni conductatilde 1-conductatilde veche2 ndash conductatilde nouatilde gacirctuitatilde3- filieratilde 4- conductatilde nouatilde5- cap de tragere
1 2 3 4 5 6 7 8 9Figura 8 Instalaţie pentru tehnologia swagelining 1-conductatilde nouatilde PE 2- rolatilde de ghidare 3-reductor 4- puţ de plecare 5- conductatilde veche 6- cap de tragere 7- cablu 8-puţ sosire 9-troliu
267 Tehnologia rolldown
Tehnologia se aplicatilde la sistemele de distribuţie apatilde cu diametre mari amplasate icircn zone cutrafic pietonal şi auto ridicat Se utilizeazatilde conducte din PE icircmbinate prin suduratilde cap la cap peşantier cu ajutorul unui dispozitiv special cu role perechi Acest dispozitiv reduce diametrulcu maxim 10 icircn domeniul elastic al materialului viteza de reducere fiind de 1divide 3mminutReaducerea la forma şi dimensiunea iniţialatilde se face prin icircncatildelzirea conductei cu aburProcedeul este unul structural se pot reabilita conducte instabil din punct de vederestatic In figura 9 se prezintatilde tehnologia rolldown Dimensiunile conductelor de reabilitatDn=150 divide1000 mm lungimea 600 divide800 m
15
1 2 3 4
Figura 9 Tehnologia rolldown 1-conductatilde de reabilitat2-role3- conductatilde nouatilde4- conductatilde nouatilde fixatatilde icircn conducta veche
Bibliografie1 Roman M şa- Analiza multicriterialatilde Manual 2012 Academia de studii economiceBucureşti2 Massimio Flori ndashGhid pentru analiza cost-beneficu a proiectelor de investiţii Fonduleuopean pentru dezvoltare regionalatilde fondul de coeziune şi ISPA Universitatea de studii dinMilano 19973xxx - Ghid naţional pentru analiza cost-beneficiu a proiectelor finanţate din instrumentelestructurale Ministerul Economiei şi finanţelor4 StoenescuAl şa- Culegere de probleme de mecanicatilde teoreticatilde Editura Didacticatilde şipedagogicatilde Bucureşti 19655 Tudor I şa ndash Protecţia anticorozivatilde şi reabilitatea conductelor şi rezervoarelor EdituraUPG Ploieşti 2007 ISBN ndash 978-973-719-154-06 UTCB-ICECOM Bucureşti ndash Ghid pentru reabilitatea conductelor pentru transportul apei(brutecurate uzate uzate epurate etc) Bucureşti 20137Alessandrescu A- Inginerie mecanicatilde a sistemelor de conducte Ghid de proiectare + CDEditura AGIR Bucureşti 2013 ISBN 978-973-720-489-98 Paraschiv D- Tehnologii de recondiţionare şi procesatilderi ale suprafeţelor metalice EdituraJunimea Iaşi 2005 ISBN 973-37-0539-x9Najafi M ndash Trenchless technologies Piping- Installation and Inspection SUA ASCE PressISBN -978-0-07-164088-62010
16
10 Trujillo ARGhaderi S- Analysis of the long ndashterm Effect of mentenance Strategies InPipelines Technology 2006 Conference Bochum200611 httpmasinisiutilajero12 wwwtpcomro13 wwwrehaucom14SREN 129502 Calculul de rezistenţatilde mecanicatilde al reţele lor icircngropate sub diverse condiţiide icircncatildercare15 wwwceindustrialcomro16 httpinstalatiiucoznetindexconducte0-1517 wwwmnsrocamasuire framehtml18 wwwreabilitare-conductero19wwwcrumanro20 wwwHobasro21wwwgrup4cjro
- Note de curs 1pdf
- Note de curs 2_3pdf
- Note de curs 4_5pdf
- Note de curs 6pdf
- Note de curs 7_8_9pdf
7
47 Patildetrunderi ale ratildedatildecinilor de copaci icircn conducte se face lent icircn timp şi se ajunge
dupatilde ani de zile la spargerea tubului din beton Evitarea se realizeazatilde prin patildestrarea distanţei
normate a traseului conductei faţatilde de copaci
48 Apatilde stagnantatilde pe conducte apare din douatilde motive primul cacircnd s-a executat lucrarea
iniţialatilde cu contrapantatilde la execuţie şi montaj iar a l doilea apariţia de praguri de aluviuni Apar
multe la conducte PVC exemplu 10 evenimente la conducta de PVC cu DN 250-600 mm 1
eveniment la conducta din beton cu DN 300-600 mm Procentul de ocupare a secţiunii
transversale cu apatilde stagnantatilde este de 5-10 icircn unele cazuri se ajunge la 50
49 Alte defecţiuni Se icircntacirclnesc tot felul de gunoaie şi PET-uri icircn conducte şi catildemine
catildemine fatilderatilde scatilderi capace sudate lemne la gura tubului radier catildemin incorect executat
5 Spatildelarea şi curatildeţarea conductelor
Cu ocazia inspecţiei conductelor ar trebui satilde se spele şi cureţe conductele icircnainte de a
introduce robotul icircn conductatilde pentru a nu influenţa deplasarea acestuia Spatildelarea se face cu
scopul de a elimina eventuale obstacole (depuneri icircntatilderite ratildedatildecini pietre noroi etc) care ar
icircmpiedica robotul satilde se deplaseze prin conductatilde Inainte de inspecţia video se utilizeazatilde
capete speciale de de curatildeţare acţinate hidraulic cu presiuni ale apei de 60 ndash 80 bari jeturile
de apatilde sunt dirijate icircn spate şi spalatilde conducta La presiuni mai mari de 80 bari se activeazatilde şi
circuitul duzei din faţatilde Curatildeţarea conductelor se poate realiza cu urmatildetoarele procedee
- curatildeţare prin introducerea unui amestec de aer ndash apatilde sub presiune cu viteza de 25
ms se eliminatilde oxizii de Fe mangan precum şi noroi nisip sedimente
- sistem Compri Tube Clean care utilizeazatilde un proiectil din poliuretan propulsat icircn
conducte cu diametrul mai mic de 150 mm de un jet de aer comprimat cu viteza de
15 ms
- metoda CAPSULA POLY- PING de curatildeţirea conductelor cu DN = 10- 2000 mm
cu ajutorul unei capsule cu diametrul mai mare cu 5 decacirct diametrul interior al
conductei capsula se deplaseazatilde prin conductatilde datoritatilde presiunii de 05 ndash 6 bari
- periaj mecanic şi sablare cu apatilde
- spatildelare cu jet de apatilde- de icircnaltatilde presiunecu debit de 300 lminut presiune ˂ 240
bari - spatildelare la presiune foarte icircnaltatilde debit apatilde 90 lminut presiune apatilde˂ 1200
bari - spatildelare cu solvent pentru icircndepatildertarea depunerilor de piatratilde
- tehnologia HI-JET care asiguratilde curatildeţarea conductelor şi uscarea
8
- metode combinate maşini de curatildeţat cu jet de apatilde freze lanţuri capete rotative
tatildeietoare
- dispozitiv mecanic amfibiu tip Molch format din douatilde capete unul prevatildezut cu
ghiare de oţel unul cu patilderţi flexibile din cauciuc pentru finisare
In fig 6 se prezintatilde cacircteva tipuri de (duze) capete de spatildelare icircn fig7 curatildeţarea mecanicatilde iar
icircn fig8 curatildeţarea cu capsule flexibile In funcţie de diametrul nominal al conductei şi de tipul
de depuneri se alege capul de curatildeţare Acesta nu trebuie satilde provoace degradarea conductei
supuse operaţiei de curatildeţare
AB
C
Fig6Tipuri de capete de spatildelare-curatildeţareAB ndashcapete curatildeţare standard cu jetunghiular DN 40-150 mm C-D- tatildeietor deratildedatildecini pentru DN=100-250 mm
D
9
1 2 3 4 5 6
Fig7 Curatildeţare mecanicatilde1-conductatilde cu depuneri 2- dispozitiv mecanic de curatildeţare 3 ndashcablu
4 ndashgroapatilde de poziţie 5 ndashconductatilde curatatilde 6-mototroliu de diferite puteri
Fig8 Curatildeţarea cu capsule flexibile
Pentru desfundarea ţevilor de canalizare cu diametre cuprinse icircntre 13 ndash 250 mm se folosesc
foreze pentru desfundat ţevi de canalizare echipate cu o gamatilde de accesorii - -
- capete drepte ovale conice pentru curatildeţiri uşoare
- capete cu lanţ pentru curatildeţare conducte din oţel fontatilde
10
- capete romboidale pentru curatildeţare depuneri de piatratilde
- cuţite tocatildetoare pentru conducte cu diametre mari
- freze cu 4 şi 6 lame pentru stratildepungerea conductelor foarte obturate
- cacircrlige recuperatoare pentru extragere material textil hacircrtie etc
Arcul curatildeţitor pe care sunt montate accesoriile ajunge la o lungime de maxim 60 m
In anexa 1 se prezintatilde un dispozitiv de curatildeţare mecanic cu ghiare iar icircn anexa 2 conductele
curatildeţate
1 2 3
Anexa 1 ndash Dispozitiv de curatildetare cu ghiare(3 racircnduri concentrice de ghiare) 1-ghiare 2corp
3cacircrlig [10]
11
Aenxa 2 Conducte curatildeţate pregatildetite pentru reabilitare [10]
Bibliografie
1Badea G ndashInstalaţii sanitare Editura Risoprint Cluj-Napoca 2008
2Aştilean I- Contribuţii teoretice şi experimetale la reabilitarea şi modernizarea sistemelelor
de alimentare cu apatilde a localitatildeţilor urbane Tezatilde de doctorat UTC-N 2010
3Chira TV- Diagnosticarea statilderii tehnice a sistemelor de canalizare Tezatilde de doctorat
UTC-N 2012
4 httpinspecţievideorotemplate-ahtml
5 wwwtechnicmad-sonro
6 httptegadoropagesDUZE-CURATARE-CANALhtml
7wwwRohter-grpro
8wwwleaderroroforeze-pentru-desfundat-tevi-de-scurgerehtml
9 wwwcasteconceptro
10wwwludwiggpfeiffercom-Reabilitarea ţevilor sub presiune şi a reţelelor de canalizare
11SREN 135082011 ndash Starea reţelelor de canalizare din exteriorul clatildedirilorPartea 2
Sisteme de codificare a inspecţiei vizuale
12SRISO 24511 ndash Activitatildeţi referitoare la servicii de apatilde potabilatilde şi canalizare Indrumatildetor
pentru managementul serviciilor publice de canalizare
12
1
Note de curs 4-5Diagnosticarea conductelor din sistemele de transport şi de distribuţie aapei
1GeneralitatildeţiElementele constitutive ale conductelor din sistemele de distribuţie a apei sunt supuse
permanent uzurii fizice degradatilderii morale uneori restricţiilor legislative Dacatilde uzurile fizice
pot fi diminuate icircn timp printr-o icircntreţinere adecvatatilde periodicatilde şi o exploatare corectatilde
degradarea moralatilde a conductelor nu poate fi evitatatilde deoarece apar noi şi noi soluţii
constructive icircntr-un timp relativ scurt In ultimul secol au fost utilizate multe tipuri de
materiale la construcţia conductelor fiecare soluţie fiind la data apariţiei o noutate icircn
domeniu Analizacircndu-se comportarea icircn timp a conductelor s-a constatat catilde defectele din
sistemele de distribuţie a apei pot fi icircmpatilderţite icircn şase grupe
- -defecte datorate utilizatilderii la proiectarea execuţia şi repararea conductelor a
unor materiale şi tehnologii necorespunzatildetoare
- -defecte datorate coroziunii
- -depuneri icircn conducte
- -deterioratilderi ale conductelor prin fisurarea şi ruperea materialului din care
este confecţionatatilde conducta
- -defecte ale racordurilor şi icircmbinatilderilor
- -deterioratilderi prin exploatare necorespunzatildetoare
2 Analiza defectelor apatilderute la conductele de distribuţie a apei
In procesul de diagnosticare a conductelor se pleacatilde de la defectul constatat
definacircndu-se un numatilder de cauze care se eliminatilde metodic ajungacircndu-se la cauza primaratilde
Analiza superficialatilde de stabilire a cauzelor care a provocat defectul conduce la repetarea
defecţiunii sau accentuarea unor defecte aflate icircn stare incipientatilde
21Defecte datorate utilizatilderii de materiale şi tehnologii necorespunzatildetoare apar datoritatilde
alegerii materialului conductei a materialelor de etanşare şi protecţie anticorozivatilde
necorespunzatoare
Se manifestatilde icircn timp atacirct la conductele din fontatilde oţel cacirct şi la cele din PVC PE depozitate
necorespunzatildetor
22Defectele datorate coroziunii apar atacirct la suprafaţa interioaratilde a conductei datoritatilde
contactului cu apa cacirct şi la suprafaţa exterioaratilde datoritatilde umiditatildeţii şi agresivitatildeţii solului icircn
care este amplasatatilde conducta Chiar dacatilde conductele sunt protejate iniţial icircmpotriva coroziunii
prin vopsire zincare catildeptuşire cu materiale plastice beton ratildeşini fenomenul de corodare a
conductei apare icircn timp O atenţie deosebitatilde trebuie acordatatilde protejatilderii conductei icircmpotriva
2
coroziunii electrochimice produsatilde de curenţii vagabonzi mai ales icircn apropierea catildeii ferate sau
a catildeilor de rulare a tramvaielor Protecţia se realizeazatilde prin utilizarea sistemului anticoroziv
catodic (prin care conducta este legatatilde la polul negativ) a unei surse de curentrsquo fie cu anozi de
sacrificiu cu un potenţial mai electronegativ decacirct metalul conductei
23 Depuneri icircn conducte
Depunerile din conducte sunt cauzate de materiile icircn suspensie existente icircn apatilde şi de
satilderurile de calciu şi magneziu fig1 In timp aceste depuneri micşoreazatilde diametrul conductei
matilderesc coeficientul de rugozitate de la 003 la conducte de oţel noi la 005-02 la conducte din
oţel cu depuneri mici respectiv la valori mai mari de 2 la depuneri mari ( strat gros) [2]
Datoritatilde acestor factori scade debitul de apa transportat prin conducte sau trebuie matilderitatilde
presiunea pentru a menţine debitul Se matildereşte astfel consumul de energie electricatilde cu
repercursiuni asupra costului unui m3 de apatilde livratatilde la beneficiari Dacatilde presiunea creşte peste
presiunea de 6 bari care este presiunea maximatilde admisibilatilde icircn sistemele de distribuţie a apei se
pot produce avarii prin fisurarea sau spargerea conductei
Fig 1 Depuneri icircn conductatilde
Biofilmele sunt alte tipuri de depuneri cu grosimea de 01 mm la cacircţiva mm care pot satilde
aparatilde icircn conducte şi care pot cauza corodarea conductelor şi influenţa proprietatildeţile hidraulice
ale conductei [1]
24 Deterioratilderi ale conductelor prin fisurarea şi ruperea materialului din care este
confecţionatatilde conducta
Cauzele care provoacatilde fisurarea şi ruperea conductei sunt
3
- -greşeli de proiectare şi de execuţie
- -modificarea adacircncimii de pozare
-apariţia unor sarcini suplimentare statice şi dinamice care nu au fost luate
icircn calcul la proiectare ca şocuri vibraţii modificatilderi ale traficului urban creşterea
greutatildeţii pe osie a autocamioanelor modificarea permanentatilde a nivelului pacircnzei freatice
cauzatatilde de precipitaţii abundente sau secetatilde prelungitatilde precum şi deterioratilderile prin
icircngheţ icircn anotimpul iarnatilde
25 Defecte ale racordurilor şi icircmbinatilderilor
Aceste tipuri de defecte pot satilde aparatilde la toate tipurile de conducte la care icircmbinatilderile au
fost realizate necorespunzatildetor
26 Deterioratilderi prin exploatare necorespunzatildetoare
Deschiderea sau icircnchiderea bruscatilde a unor vane poate provoca lovitura de berbec care
deterioreazatilde conducta datoritatilde apariţiei suprapresiunilor
3 Identificarea fisurilor şi rupturilor la conductele de distribuţie a apei
Pierderile maxime admise de apatilde icircntr-un sistem de distribuţie a apei sunt de 20 [3]
Pierderi de apatilde prin deschideri Tabelul 1
Diametru
deschidere
presiune
Litriminut Litrioratilde m3zi m3lunatilde m3an
2 mm 6 bari 500 30000 720 21600 259200
4 mm 6 bari 1840 110400 2650 79488 953856
6 mm 6 bari 4000 240000 5760 172800 2073600
8 mm 6 bari 7020 421200 10200 303264 3639168
2mm 3 bari 320 19200 461 13824 165888
4 mm 3 bari 1200 72000 1728 51840 622080
In tabelul 1 se prezintatilde pierderile de apatilde la presiunea de 6 bari respectiv 3 bari [5] Din acest
motiv fisurile şi rupturile conductelor trebuie detectate permanent deoarece prin acestea se
4
pierde apa Metoda modernatilde de detectare a fisurilor este localizarea prin compararea
zgomotelor cu corelatori LNC ( Leak Noise Correlator) fig2
Fig 2 Principiul de funcţionare a corelatorului LNC
Corelatorii LCC utilizeazatilde doi senzori care detecteazatilde zgomotul (vibraţii sonore) produs de
apa care curge prin fisuratilde Distanţa pacircnatilde la cei doi senzori fiind diferitatilde şi intensitatea sonoratilde
receptatatilde de cei doi senzori este diferitatilde Distanţa de la fisuratilde pacircnatilde la transmiţatildetorul cel mai
apropiat se determinatilde cu relatia
L = ( D ndash tv ) 2 (1)
Unde D- lungimea conductei icircntre cele cele douatilde transmiţatildetoare icircn m
L- distanţa de la fisuratilde pacircnatilde la tranmiţatildetorul cel mai apropiat icircn m
v- viteza de propagare a sunetului prin conductatilde icircn mms
5
Fig 3 Detectarea pierderilor de apatilde prin monitorizare acustica cu senzori Wireless
Timpul se determinatilde cu expresia
t = N v (2)
N = D ndash 2L (3)
Altatilde metodatilde pentru detectarea pierderilor de apatildendash sistem de monitorizare Wireless
Leakmaster - fig3 se bazeazatilde tot pe vibraţiile acustice provocate de jetul de apatilde care iese
din conductatilde şi produce icircn corpul conductei vibraţii acustice Nivelele de zgomot detectate de
senzori sunt salvate şi transmise prin radio la unitatea mobilatilde centralatilde De regulatilde se matildesoaratilde
zgomotul icircn timpul perioadei de consum redus de apatilde icircntre orele 2- 4 am Zgomotul poate fi
depistat şi la vane contoare de apatilde hidranţi alte armatildeturi
Urmatilderirea şi calibrarea acusticatilde TestrodGeofon utilizeazatilde douatilde unitatildeţi una de localizare
Testrod alta de calibrare Geofon care lucreazatilde icircn combinaţie cu un generator de puls PWG
Se ascultatilde vanele şi apometrele iar icircn locul unde existatilde scurgere presiunea exercitatatilde produce
un zgomot care poate fi detectat de la suprafaţatilde cu echipamentul amintit fig4
6
1 2 3
Fig4 Determinarea pierderilor de apatilde cu aparatul TestrodGeofon 1 ndashtijatilde robinet 2-
spatilderturatilde 3-hidrant
Detectorul de gaz Gas Check-H2 determinatilde pierderile de hidrogen din conducta umplutatilde cu
gaz la o anumitatilde presiune Durata de matildesurare depinde de dimensiunea fisurii tipul de sol
structura de suprafaţatildefig5
Fig 5 Detector de gaze
4 Diagnosticarea imagisticatilde a statilderii tehnice a conductelor
7
Stabilirea statilderii tehnice a conductelor unui sistem de distribuţie a apei se realizeazatilde icircn prezent
prin diagnosticare imagisticatilde Informaţiile obţinute vor fi utilizate la fundamentarea deciziilor
de reabilitarereparare şi retehnologizare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeaza icircnainte de
icircnceperea unui proces de repararereabilitare cu tehnologii NO DIG adicatilde fatilderatilde satildepatildeturatilde
continuatilde pe icircntreaga perioadatilde de reabilitare şi se terminatilde odatatilde cu finalizarea lucratilderilor de
reabilitare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeazatilde icircn douatilde etape realizarea pe teren a
inspecţiei tehnice a conductelor şi procesarea imaginilor realizate finalizatatilde prin icircntocmirea
raportului de inspecţie Realizarea pe teren a inspecţiei tehnice se face cu ajutorul roboţilor
pentru inspecţie imagisticatilde deplasabili pe roţi sau şenile Inainte de realizarea inspecţiei icircn
conductatilde se realizeazatilde urmatildetoarele operaţii conducta se izoleazatilde de restul instalaţiei se
goleşte de apatilde se curatildeţatilde se demonteazatilde vanele de separaţie şi se introduce robotul icircn
conductatilde Roboţii sunt echipaţi cu camere video laser pentru determinarea ovalitatildeţii
conductei sonar pentru determinarea grosimii stratului de coroziune a fisurilor şi a
icircmbinatilderilor defecte camere telescopice mobile pentru inspecţia tehnicatilde a racordurilor surse
de luminatilde suplimentaratilde radiolocatoare pentru determinarea traseului conductei fig6
Rapoartele de inspecţie cuprind date referitoare la tipul conductei inspectate adacircncimea de
pozare a conductei numatilderul de defecte poziţia şi starea racordurilor tipul defectelor
localizarea acestora schiţa tronsonului inspectat cu localizarea defectelor
Fig 6 Robot dotat şi cu laser pentru stabilirea gradului de ovalizare conducte
Fig7 Diagnosticare conductatilde de apatilde ndashdepuneri
Bibliografie
8
1 Bolboacatilde AM- Contribuţii teoretice şi experimentale la reabilitarea şi modernizarea
conductelor din sistemele de distribuţie a apei icircn localitatildeţi Tezatilde de doctorat UTC-N Cluj-
Napoca 2012
2 wwwtermoutclujrotermoluc
3 SR 13431-2006
4 STAS 73471-74
5wwwdetcondro
6wwwdetectaquaro
7httpcasteconceptro
1
Note de curs 6 Diagnosticarea conductelor din sistemele de transport şidistribuţie a gazelor combustibile
1 IntroducereGazele combustibile- gaze naturale şi gaze petroliere lichefiate- sunt utilizate pentru
- nevoi menajere la maşini de gatildetit şi preparare apatilde caldatilde- instalaţii de ardere pentru obţinerea energiei termice necesare icircncatildelzirii- icircn procese tehnologice
Reţelele pentru transportul şi distribuţia gazelor naturale combustibile se impart icircn- retele exterioare de distribuţie- reţele interioare de utilizare
Presiunile icircn reţeaua de gaze naturale combustibile sunt diferite pe tronsoanele instalaţiei- -icircnaltatilde presiune ˃ 6 bari- -medie presiune 2 ndash 6 bari- -presiune redusatilde 02 ndash 2 bari
-presiune intermediaratilde 005 ndash 02 bari-presiune joasatilde lt 005 bari
Valorile presiunilor au fost stabilite dupatilde urmatildetoarele criterii-presiunea de utilizare a arzatildetoarelor şi altor aparate care lucreazatilde cu gaze-siguranţa icircn exploatare a sistemului de alimentare cu gaze-caracteristicile funcţionale ale regulatoarelor de presiune debitmetre aparate de
reglaj şi automatizareSistemul de conducte de icircnaltatilde presiune pentru gazele din import sau cele din producţieproprie are presiunea de lucru pgt40 bari Sistemul regional de transport are presiunea de 6 ndash40 bari iar sistemul local de transport are presiunea mai micatilde de 6 bari Conductele suntmetalice confecţionate din oţel icircmbinate prin suduratilde electricatilde urmatatilde de verificareacordonului de suduratilde prin metode nedistructiveReteaua exterioaratilde de distribuţie este confecţionatatilde din tevi de oţel imbinate prin suduratilde cufitinguri (cot teu cruce etc) sau din polietilena de icircnaltatilde densitate icircmbinatatilde prin suduratilde
2 Defecţiuni ale conductelor
Prin defect al conductelor din sistemul de transport şi distribuţie al gazelor combustibile seicircnţelege orice eveniment icircn sistem care provoacatilde pierderi de gaze de la simple emanaţii lamodificatilderi ale regimului de presiune care necesitatilde pentru rezolvare reparare materiale forţatildede muncatilde utilaje consum de timpDefecţiunile apar icircn interiorul conductelor metalice lasuprafaţa peretelui sau la exteriorul conductelor Avacircnd icircn vedere gradul de periculozitate alsistemului de conducte defecţiunile posibile se impart icircn trei clase de defecte
- defecte generate de factori dependenţi de timp defecte produse de coroziuneaexterioaratilde ( electrochimicatilde chimicatilde coroziunea solului coroziunea microbiologicatildecoroziunea datoratatilde solicitatilderilor mecanice coroziunea prin eroziune coroziunea piting)defecte provocate de coroziunea interioaratilde defecte produse de coroziunea fisurantatilde subtensiune
- defecte generate de factori stabili defecte de fabricaţie ale icircmbinatilderilor sudate defecte de construcţie ( fisuri şi ruperi ale cordoanelor de suduratilde bucle sau curbe ale ţevilorsudate) defecte ale elementelor filetate ale conductelor defecte ale elementelor de tip specialale conductelor ( defecte ale icircmbinatilderilor cu flanşe defecte de funcţionare incorectatilde arobineţilorvane catildederi ale sistemului de etanşare sau corpurilor echipamentelor )
2
- defecte generate de factori independenţi de timp defecte produse de intervenţiede terţatilde parte (voite sau nevoite) care produc defecte imediate sau icircntacircrziate deterioratilderi prinacţiuni ilicite defecte produse de operarea incorectatilde defecte produse prin solicitatilderi climaticesau de teren ( defecte datorate temperaturilor scatildezute tratildeznete ploi inundaţii alunecatilderi deteren cutremure)
Coroziunea are ponderea cea mai mare raportat la numatilderul de defecţiuni care seregatildesesc icircn lunile cu temperaturi scatildezute şi umiditate mare Se depisteazatilde la distanţe mici decordonul de suduratilde şi se datoreazatilde sudurii necorespunzatildetoare izolaţiei exterioarenecorespunzatildetoare şi solului Fenomenul de coroziune duce la micşorarea grosimii pereteluiconductei şi icircn final la perforarea lui figura 1
Fig1 Coroziune exterioaratilde pe conductatilde de gaz [3]
Dacatilde coroziunea şi fisurile nu sunt depistate şi nu sunt reparate icircn stadiul primar de degradareaceste vor creşte pacircnatilde la degradarea finalatilde catastrofalatilde catildend se pierde gazul din conductatilde şi sepot produce evenimente grave In prezent existatilde implementat icircn sistemul naţional ndashTransgaz-sistemul preventiv si corectiv de mentenanţatilde care introduce un sistem lucratilderi dementenanţatilde planificate anual ndashrevizii tehnice RT- durabilitate economicatilde de mentenanţatildenivel acceptabil al riscului de producere al defectelor accidentale şi cheltuieli minimeplanificate din timp Pentru protecţia catodicatilde a conductelor (sistem activ) se utilizeazatilde douatildesisteme - sistemul cu anozi galvanici ataşaţi conductei
- sistemul cu staţie de injecţie de curent electric icircn conductatildeProtecţia anticorozivatilde exterioaratilde ndashsistem pasiv- ( uşoaratilde normalatilde icircntatilderitatilde foarte icircntatilderitatilde) serealizeazatilde icircn exterior cu mai multe straturi
- stat aderent cu grund vopsea pe bazatilde de bitum şi benzinatilde- strat izolare cu amestec pe bazatilde de bitum
3
- strat armare cu benzi din pacircslatilde sau fibratilde de sticlatilde- icircnveliş exterior din benzi bitum - cauciuc materiale plastice fibre de sticlatilde
Protecţia anticorozivatilde icircn interiorul conductei se realizeazatilde prin grunduire cu bitum
3 Diagnosticarea conductelor din sistemul de transportDiagnosticarea conductelor ce trebuie reabilitatereparate este un proces complex
realizat icircn prezent cu metode moderne Reabilitatea conductei este icircn cele mai multe cazuri osoluţie mai economicatilde decatildet o investiţie nouatilde Deciziile trebuie luate dupatilde o analizatildeeconomicatilde dupatilde durata efectivatilde de exploatare şi istoricul defectelor de pe conductatildeDiagnosticarea conductelor pentru a se stabili starea tehnicatilde vine icircn sprijunul luatilderii uneidecizii corecte Determinarea statilderii tehnice se poate realiza cu urmatildetoarele metode
- investigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei conductei metalice icircngropate aplicabilatildela conducte metalice icircngropate protejate catodic dar care prezintatilde defecte deizolare icircn vederea controlului ultrasonic al integritatildeţii materialului tubular
- investigare din interior cu ajutorul sistemelor inteligente de diagnosticare ndash PIG(cu metode magnetice şi ultrasonice) a conductei icircn funcţiune pentru defecteinterioare şi exterioare ale conductei
- tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziuneInvestigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei se face cu trei procedee- metoda Pearson (gradient de curent alternativ)-metoda potenţialelor la intervale mici CIPS-metoda gradientului de curent continuu DCUGInvestigarea din interior cu sisteme inteligente PIG detecteazatilde coroziuni interioare
coroziuni exterioare defecte ale cordoanelor de suduratilde fisuri ale materialului conducteiTehnologia aplicatatilde cuprinde urmatildetoarele operaţii
- pozarea pe traseul conductei a indicatoarelor de trecere PIG a sistemului de urmatilderirea deplasatilderii PIG-ului
- operaţii pregatildetitoare pentru inspecţie identificarea obstacolelor realizarea unuiprogram de curatildeţire adecvat inspectarea gatilderilor de lansare-primire a instalaţiei godevilare
- curatildeţirea conductelor cu PIG de curatildeţire (godevil) magnetic cu perii racloaremagnetic cu perii pe circumferinţatilde cu discuri de raclare cu discuri de ratildezuire PIG dinpolietilenatilde
- probatilde de trecere cu PIG fals echipat cu discuri de calibrare- inspecţia inteligentatilde propriu zisatilde cu PIG inteligent dotat cu senzori de relevare a
defectelor interne şi externe + detectare presiune temperaturatilde unghi de redare vitezatilde derulare
PIG-ul inteligent trebuie satilde icircnregistreze datele suficiente culese pe canale separate satildedispunatilde de capacitate mare de stocare a datelor satilde aibe un numatilder mare de senzoriminiaturizaţi pentru a acoperii 100 din circumferinţa conductei PIG-ul este transportat princonducta de gaz icircn acelaşi timp cu debitul de gaze necesare consumatorului cu o anumitatildevitezatilde PIG-ul se lanseazatilde din gara de lansare - primire PIG anexa 1 In figurile 2 şi 3 seprezitatilde douatilde tipuri de PIG-uri figura 4 prezintatilde principiul de matildesurare ultrasonicatilde In fig5 67 se prezitatilde tipuri de PIG-uri Gara de lansare primire PIG-uri asiguratilde lansarea PIG-urilor icircnconducte cu DN 200 ndash 1100 mm la presiuni nominale de 25 ndash 100 bari şi temperaturi de -300
-+ 500 Tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziune este o metodatilde nedistructivatilde de
diagnosticare a defectelor conductelor ce nu pot fi diagnosticate cu PIG-uri inteligenteMetoda constatilde icircn efectuarea matildesuratildetorilor deasupra terenului pe traseul conductei icircn vedereadeterminatilderii anomaliilor apatilderute icircn grosimea pereţilor cum ar fi coroziunea Tehnologia deoperare cuprinde
4
- aplicarea unui curent electric cu componente armonice cu frecvenţe diferite icircntredouatilde puncte ale conductei la distanţa de 1000 m unul de altul
- se deplaseazatilde placa cu senzori ( 6 senzori icircn linie x 4 coloane) fig8 din metru icircnmetru pe traseul conductei matildesuracircndu-se cacircmpul magnetic icircn lungul conductei- procesarea datelor obţinute icircn laborator icircn vederea determinatilderii deviaţiei cacircmpului
magnetic dependent de frecvenţatilde icircn direcţie verticalatilde şi orizontalatilde- prezenţa unei deviaţii indicatilde regiunea care prezintatilde defect de regulatilde cauzat de
coroziune-
Fig2 Componenţa PIG cu senzori ultrasonici
Fig3 PIG cu senzori magnetici
Metoda NO PIG se poate utiliza la diametre ale conductelor de 3 ndash 10 ţoli la o grosime aperetelui de maxim 10 mm si o adacircncime a conductei de 2 metri Lungimea de inspecţie aconductei este de 1000 m Productivitatea zilnicatilde este de 750 m Alte caracteristici tehnice
- specificaţie defect ˃ 96- lungimea minimatilde 50 mm- latildeţimea minimatilde 50 mm
5
- detectare defect ˃ 20 pierdere metal rezoluţie adacircncime ˂ 20 mm- adacircncime coroziune minim 50 din grosimea peretelui
Fig6 PIG introdus icircn conductatilde 1- conductatilde 2 ndashPIG
1 2 3 4 5
1
Fig4 Principul de matildesurare ultrasonic 1-peretele Fig 5 PIG de curatildeţire 1- periiţevii2- impuls incident 3- defect interior 4- impulsreflectat 5- defect exterior
1 2
-
6
Fig7 Tipuri de PIG
1 2 3
Fig8Instalaţie de diagnosticare NO PIG 1- placa cu senzori 2 ndash cablu 3- calculator
4 Diagnosticarea conductelor din sistemul de distribuţieConductele de transport şi distribuţie sunt izolate exterior ( protecţie pasivatilde) cu ţesatildeturatilde devatatilde de sticlatilde şi bitum protejate catodic ( protecţie activatilde) Ingropate dacatilde este cazul la minim08 m adacircncime sau montate suprateran Diagnosticarea statilderii tehnice a conductelor se facecu urmatildetoarele procedee
- examinarea vizualatilde cu ochiul liber folosind lupa dacatilde este cazul-examinare imagisticatilde icircn interiorul conductei cu camere video- examinare cu ultrasunete cu impuls reflectat- examinare cu ajutorul curenţilor turbionari- examinare cu radiatii penetrante ( Xγ )- examinare prin termografie
Conductele pot avea defectele coroziune eroziune obosealatilde Forma acestor defecte poate fi
ovalatilde neregulatatilde spiralatatilde Din punct de vedere al originii şi localizare avem defecte de
suprafaţatilde icircn apropierea suprafeţei şi defecte interne Defectele pot fi individuale sau grupate
Alegerea procedeului de diagnosticare se face dupatilde tipul defectului accesibilitatea conductei
nivel de sensibilitate dorit echipament de examinare disponibil costul procedeului Chiar
dacatilde conductele sunt corodate şi pierderea de material din peretele conductei este mai mic de
7
80 din grosimea peretelui dar nu au scurgeri de gaze ele nu se scot din funcţiune dar se
poate micşora presiunea din conductatilde Urmeazatilde a se repara ca defect local efectuicircndu-se
reparaţia localatilde a conductei pe o anumitatilde lungime
Verificarea tehnicatilde a conductelor şi branşamentelor se executatilde la intervale de 6luni-
12 luni icircn funcţie de numatilderul de defecte constatate kman precedent şi alţi parametri tabelul
1 Tabelul 1
Termene maximale pentru efectuarea verificatilderilor tehniceTipul conductei Conducte din oţel Conducte din PE
subterane supraterane
Numatilder de
defecte
constatatekman
precedent x
x lt 0025 0025ltxlt025 025ltxlt1 xgt1 indiferent de
vechimea
conductei
cu
vechime
ltde 2 ani
cu
vechime
gtde 2 ani
Interval de timp
1
verificare
an
1 verificare la
6 luni
1
verificare
la 3 luni
1
verifi
care
lunatilde
1
verificarean
1
verificare
la 6 luni
1
verificare
an
Verificarea etanşeitatildeţii icircmbinatilderii conductelor şi armatildeturilor se face la presiunea de lucru a
gazului din instalaţie cu spumatilde de apatilde şi satildepun sau aparate de detectare scurgeri de gaz metan
In figura 9 se prezintatilde un aparat pentru inspecţie video tractat manual iar icircnfig10 aparat pentru detectarea scurgerilor de gaze naturale utilizat la verificarea etanşeitatildeţii
1
2
Fig10 Aparat pentru detectare scurgeri degaze naturale 1 senzor 2- aparat
Fig9 Aparat pentru inspecţie video
8
Bibliografie
1TatildenatildesescuFT ndash Electrotehnologii Protecţia mediului procesarea de materiale şicontrol nedistructiv Editura AGIR Bucureşti 2011 ISBN 978-973-720-353-32ZecheruGh şa- Strategii de mentenanţatilde pentru conductele de transport al gazelornaturale Universitatea de petrol şi gaze Ploieşti 20113Laţa I Bicircrsan F ndashUtilizarea materialelor compozite la repararea defectelor de tip lipsatildede material produse prin coroziunea exterioaratilde a conductelor metalice In Monitorul depetrol şi gaze 5 (111) mai 2011p64wwwnopigro5wwwflowtitecom ndash Manual de intervenţie Flowtite Technology AS Norvegia6wwwtransgazro7wwwarmagazro8wwwagirro9wwwpipelineengineeringro10wwwscrigroupcom11wwwartecnoro12wwwavantro13PT CR 12-200315SREN 13480-32003A2 200716SREN 14291 ndash Soluţii spumante pentru detectarea scurgerilor de gaze17 EN 12954-2
9
Anexa 1-Garatilde de lansare - primire PIG (godevil) [10]
1
Note de curs 7-8-9 Metode şi tehnologii de reabilitare şi modernizare a conductelor dedistribuţie apatilde canalizare gaz
1 Alegerea tehnologiei de reabilitare a conductelor utilizacircnd analizamulticriterialatilde
11 GeneralitatildeţiReabilitarea conductelor reprezintatilde o etapatilde importantatilde icircn prelungirea duratei de
exploatare a conductei degradate pe o perioadatilde de 30 divide 50 ani Costul reabilitatilderii este estimatla 50 divide 75 din valoarea unei noi investiţii De exemplu icircnlocuirea conductelor de gazenaturale sau a unor tronsoane din acestea se face icircn funcţie de starea tehnicatilde numatilder de defecte km agresivitatea solului şi valorile curenţilor de dispersie modernizarea carosabilului şiinfrastructurii sistemelor de utilitatildeţi necesitatea redimensionatilderii schimbarea regi mului depresiune influenţa asupra mediului ambiant dezvoltarea economicatilde a unor regiuni etcLuarea deciziei de reabilitare este etapa cea mai importantatilde icircn realizarea proiectului dereabilitare Fiind un proiect de dezvoltare tehnologicatilde fundamentarea deciziei se face cuajutorul analizei muticriteriale -AMC Aceasta se bazeazatilde pe analiza cantitativatilde ndash prinpunctare ierarhizare determinarea ponderii - a unei game largi de catagorii şi criteriicalitative de impact Alatildeturi de costurile şi beneficiile economice stabilite prin metodacost-beneficiu - MCB - pot fi elaboraţi diferiţi indicatori sociali şi de mediu Utilizareaacestei metode permite structurarea şi combinarea diferitelor evaluatilderi ce trebuie luate icircnconsiderare icircn luarea deciziilor cacircnd pot fi mai multe alternative
AMC este utilizatatilde pentru selectarea celei mai bune alternative din cele disponibilepentru realizarea investiţiei icircn reabilitarea conductelor Pentru proiecte mici se utilizeazatildeAMC iar pentru proiecte majore AMC + MCB AMC poate fi aplicatatilde şi icircn cazurile icircncare proiectul are obiective simple acestea fiind calitative şi mai puţin cuantificabile
Etapele utilizatilderii AMC sunt- stabilirea contextului decizional- definirea opţiunilor- definirea criteriilor- crearea matricei de performanţatilde- standardizarea punctajelor- ponderea criteriilor pentru cuantificarea relativatilde a fiecatilderui criteriu icircn procesul
decizional- ierarhizarea opţiunilor- ierarhizarea rezultatelor- analiza de senzitivitateStrategia de reabilitare a unui tronson de conductatilde cuprinde urmatildetoarele etape- analiza situaţiei actuale ţinacircnd cont şi de istoricul conductei- stabilirea obiectivelor- managementul datelor- evaluarea defectelor şi a altor elemente ale tronsonului de reabilitat- estimarea şi verificarea costurilor- propuneri şi analizarea strategiei de reabilitare
- planificarea operaţiilor de reabilitareIn final se icircntocmeşte proiectul de reabilitare al conductei Justificarea adoptatilderii proiectului dereabilitare se axeazatilde pe
- reducerea costurilor de operare- reducerea costurilor de reparaţii a conductelor- reducerea pierderilor de fluid vehiculat prin conducte
2
- creşterea gradului de icircncredere a consumatorului icircn calitatea serviciului asigurat defurnizor ( calitatea fluidului presiunea de funcţionare reducerea numatilderului de opririaccidentale)
- protecţia mediului şi conservarea resurselor naturale
12 Metode de evaluareIn cadrul evaluatilderii factorilor care sunt luaţi icircn considerare la luarea deciziei de reabilitare aconductelor fie prin metoda clasicatilde tranşeu deschis fie prin metoda modernatilde NO DIG (fatilderatilde decopertare) se aplicatilde urmatildetoarele metode
- analiza directatilde a performanţelor alternativelor- icircnsumarea ponderilor sau modele liniare cumulative- procesul ierarhiei analitice ( PIA)- metoda ELECTRE l
Indiferent de metoda adoptatatilde icircn prima fazatilde a analizei trebuie stabilite metodele şi procedeelede reabilitare a conductelor Tehnologiile pot fi clasificate astfel pentru catildeptuşireacanalelorconductelor introducerea unei conducte noi icircn conducta veche conducta nouatildepreia sarcinile conductei vechi consolidarea conductei vechi realizarea de lucratilderi noi Inschema urmatildetoare se prezintatilde principalele metode şi tehnologii de reabilitareReparaţie capitalatilde reabilitare conducte-NO DIG (fatilderatilde decopertare)
- place pipe (CIPP) -pentru conducte instabile şi stabile din punct de vedere static - palled in place - inverted in place
- slipline- pentru conducte instabile şi stabile static- catildeptuşire interioaratilde (torcretare)
- cu mortar de ciment - cu polimeri
- close fit pipe - sublime -swagelining - rolldown -compact pipe
Inlocuire conducte vechi ndashNO DIG-cu icircndepatildertarea conductei vechi din sol
- conductatilde pilot ndashpilot l- pilot ll
- impactor- pipe ejection- pipe extraction- CLG
- cu distrugerea conductei vechi- pipe bursting (cu aer comprimat cu forţatilde de tragere cu acţionarehidraulicatilde pipe implosion)- pipe splitting ( pentru oţel fontatilde ductilatilde )
Reparaţie capitalatilde reabilitare - tranşeu deschisReparaţie localatilde - short liner pentru Dn = 100 divide 600 mm
- echipament robotizat pentru netezirea presarea mufelor şi cratildepatildeturilor din ţevi Dn
ge 150 mm + reabilitarea branşamentelor realizate cu coliere presate pe conductaprincipalatilde şi etanşare cu ratildeşini Dn ge 150 mm
- tehnica injectatilderii pentru sigilarea mufelor şi cratildepatildeturilor
3
- procedee de reparare prin sudare la conducte metalice ( icircncatildercare cu suduratilde peticesudate manşoare tip B
- procedee de reparare a conductelor metalice fatilderatilde sudare( cu manşon tip Aicircnvelişuri cu ratildeşinatilde)
- utilizarea icircnvelişurilor de consolidare metalice umplute cu materiale polimerice saucompozite
- repararea conductelor metalice cu icircnvelişuri din materiale polimerice saucompozite
-Criteriile al catilderui numatilder nu trebuie satilde fie mai mare de 10 pentru selecţia tehnologiilor dereabilitare sunt prezentate icircn tabelul 1Analizicircnd caracteristicile tehnice şi tehnologice ale tronsonului de conductatilde din schemaprezentatatilde mai sus se extrag variantele de reabilitare care se noteazatilde cu V1 V2ViDin tabelul 1 se aleg criteriile de evaluare
Criterii pentru selecţia tehnologiilor de reabilitare Tabelul 1NrcrtCj Denumirea criteriului UM Natura criteriuluiC1 Durata de viaţatilde a conductei reabilitate ani maximizantC2 Durata de execuţie ani minimizantC3 Perturbarea traficului sau a exploataţiei agricole minimizantC4 Perturbarea altor reţele minimizantC5 Afectarea mediului minimizant
C6 Preţul reabilitatilderii ron minimizantC7 Lungimea traseului m maximizantC8 Garanţia ani maximizantC9 Accesibilitatea ( satisfacerea necesitatildeţilor
locuitorilor a mediului de afaceri)lockm maximizant
Notatilde Natura criteriului poate fi schimbatatilde la cerinţele beneficiarului particularitatildeţile lucratilderiide reabilitare prevederile legislaţiei icircn vigoare factori sociali etc
Fiecatilderui criteriu de evaluare Cj i se stabileşte un coeficient de importanţatilde Kj pe oscaratilde de ierarhizare de la 1 la 3
- 1 ndash importanţatilde redusatilde- 2 ndash importanţatilde medie- 3 ndash importanţatilde maximatilde
Pentru stabilirea ponderii de importanţatilde al fiecatilderui criteriu selectat se utilizeazatilde coeficienţinumerici de importanţatilde utilizacircndu-se diferite scatilderi cu valori 1 divide 3 1 divide 5 1 divide 7 1 divide 10 1 divide100 Alegerea scatilderii se face icircn funcţie de precizia cu care se doreşte departajarea criteriilor deevaluare In tabelul 2 se prezintatilde cacircteva scale de evaluare ( clasificare)
Scale de clasificare cu diferite nivele Tabelul 2
Calificativ acordat Grad de satisfacere3 nivele 1 minim
2 parţial3 total
5 nivele 0 nesatisfatildecatildetor25 satisfatildecatildetor
4
5 mediocru75 bine10 foarte bine
7 nivele -3 influenţatilde negativatilde foarte mare-2 influenţatilde negativatilde mare-1 influenţatilde negativatilde0 nici o influenţatilde1 influenţatilde pozitivatilde2 influenţatilde pozitivatilde mare3 influenţatilde pozitivatilde foarte mare
10 nivele ndash transformareacalificativelor icircn note
Foarte bine Bine Mediocru Satisfatildecatildetor Nesatisfatildecatildetor
Criterii cu pondere ge 3 10 75 5 25 0Criterii cu pondere 2 8 65 5 35 2Criterii cu pondere 1 7 6 5 4 3
Eficienţa economicatilde a noilor tehnologii NO DIG apare numai peste o anumitatilde valoare alungimii de conductatilde reabilitatatilde
13 Metoda de evaluare globalatilde a performanţelorAceastatilde metodatilde este icircn prezent cea mai utilizatatilde de diverse firme instituţii pentru luareadeciziilor icircn domeniul reabilitatilderii sistemelor de conducte ( face parte din metoda icircnsumatilderiiponderilor) Paşii care trebuie urmaţi sunt
- stabilirea variantelor care urmeazatilde a fi analizate schema punct 12- stabilirea criteriilor de evaluare ndash tabelul 1- şi a coeficienţilor numerici de importanţatildetabelul 2- icircntocmirea matricei cu calificative şi transformarea calificativelor icircn notecare seicircnscriu icircn matricea notelor-- calcularea indicelui global de performanţatilde pentru fiecare variantatilde icircn parte cu relaţia
IG = jj
n
j
KN 1
(1)
unde Nj este nota atribuitatildeKj ndash coefientul de performanţatilde (numerici de importanţatilde) a criteriului de evaluaren ndash numatilderul de criterii de evaluare (maxim 10)-clasificarea variantelor analizate- varianta cu punctajul cel mai mare ocupatilde prima
poziţie
2 Principalele tehnologii de reabilitare modernizare conducte
21 Tehnologia cured in place pipe (CIPP)Tehnologia constatilde icircn introducerea unui tub linear flexibil (furtun) ales icircn funcţie de
aplicaţie (apatilde potabilatilde canalizare apatilde industrialatilde etc) impregnat cu o ratildeşinatilde termoreglabilatildeicircn conducta gazdatilde ce trebuie reabilitatatilde Tubul linear flexibil este confecţionat din poliesterlacircnatilde material fibros şi prevatildezut pe o faţatilde cu un film din polietilenatilde poliuretan PVC Ratildeşinatermoreglabilatilde este aleasatilde icircn funcţie de utilizare poliester la canalizatilderi sanitare vinilester laaplicaţii industriale unde se cere rezistenţatilde mare la coroziune şi presiune ratildeşinatilde epoxidicatilde laapatilde potabilatilde icircn domeniul industrial unde se cere rezistenţatilde mare la presiune şi temperaturatilde
5
ridicatatilde In figurile 1 şi 2 se prezintatilde schema de principiu a metodei CIPP antrenareafurtunului se face cu apatilde rece
1 2 3 4 5 6 7 8
Fig1 Introducere furtun flexibil icircn conducta veche 1- conductatilde veche (gazdatilde) 2- apatilde rece3- autospecialatilde 4- furtun nou 5- furtun pliat impregnat cu ratildeşinatilde 6 ndashechipament tip rastel7- catildemin de acces 8- hidrant
Intatilderirea furtunului cu apatilde caldatilde este prezentatatilde icircn figura 2Tratarea ratildeşinii cu careeste impregnat furtunul se poate face cu apatilde caldatilde abur cu latildempi cu raze ultravioleteLa tratarea cu apatilde caldatilde sau abur se urmatildereşte cu ajutorul unor senzori permanenttemperatura la fiecare capatildet al furtunului Ratildeşinile artificiale epoxy A2000B se folosescpentru catildeptuşeli impregnate la exteriorul furtunului PVC iar FluvPax TF4 se utilizeazatilde lamateriale neţesute la furtune PUExistatilde douatilde procedee de introducere a furtunului flexibil icircn conducta veche (gazdatilde) primulinverted in place la care furtunul este introdus cu ajutorul aerului comprimat (presiunea aer02divide04 bari) sau a apei al doilea procedeu pulled in place la care furtunul se trage icircnconducta veche cu troliu Procedeul CIPP se poate aplica pentru conducte instabile şi stabiledin punct de vedere static
Procedeul se aplicatilde la conducte cu Dn = 100 divide 1200 mm Lungimea tronsonuluireabilitat L le 600 mIndiferent de procedeu se va urmatilderi viteza cu care se deplaseazatilde furtunul icircn conducta veche(gazdatilde) 4 divide 7 mmin precum şi forţa de tragere a furtunului care nu trebuie sa depatildeşeascatildevaloarea prescrisatilde de producatildetor Se utilizeazatilde curent douatilde tipuri de furtune
- pe baza icircnvelişului extern PVC conducta este icircn linie dreaptatilde coturi la maximum450 Dn = 100 divide 400 mm dimensiunile nu se modificatilde icircn timpul procesului deinstalare
- pe baza icircnvelişului extern PU pentru ţevi drepte cu coturi la 900 extensibile se potutiliza şi la un alt diametru mai mare ca cel nominal de micşoreazatilde cu 4 datoritatildeextensiilor radiale icircn consecinţatilde lungimea de va matilderi cu 4
6
Forţa de tragere a furtunului datoritatilde frecatilderilor dintre conducta gazdatilde şi furtun se poatecalcula cu expresia
Ft = 12 (μmiddotpmiddotx) (2)unde Ft este forţa de tragere icircn N
μ = 01 divide 03 ndashcoeficient de frecare furtun conductatilde vechep ndash greutatea liniaratilde a furtunului icircn Nmx ndash lungimea furtunului icircn m
1 2 3 4 5Figura 2 Intatilderirea ratildeşinii cu apatilde caldatilde 1 catildemin de sosire 2- apatilde caldatilde 3- conductatilde nouatildeicircntatilderitatilde4-conductatilde apatilde caldatilde tur 5- conductatilde apatilde caldatilde retur
Dupatilde icircntatilderirea ratildeşinii conducta poate fi spatildelatatilde şi dezinfectatatilde Conductele de branşament seleagatilde la conducta reabilitatatilde cu ajutorul robotului echipat special cu freze şi camere videoUrmeazatilde inspecţia video pe icircntreg traseul reabilitat Garanţia acordatatilde 25 ani[14]
Tehnologia de execuţie are urmatildetoarele etape- colectarea datelor de spre diametrul nominal al conductei gazde debitul vehiculat
grosimea peretelui materialul din care este confecţionatatilde conducta schimbatilderile de diametrupe anumite tronsoane identificarea tuturor ramificaţiilor active şi inactive
- identificarea gurilor de acces sau executarea acestora- montarea echipamentului de tip rastel- redicţionarea curgerilor din conducta gazdatilde curatildeţirea conductei- instalarea furtunului impregnat cu ratildeşinatilde icircn conducta gazdatilde prin gurile de acces- uscarea materialului cu apatilde caldatilde abur sau latildempi cu raze ultraviolete- verificarea conductei noi- reconectarea conecţiilor laterale prin decuparea de guri de conectare laterale şi
sigilarea conecţiilor laterale abandonate22 Calculul de reabilitare a conductei reabilitate cu tehnologia CIPP
7
Conducta gazdatilde poate fi parţial deterioratatilde Pentru a se realiza stabilitatea staticatilde a noiiconducte reabilitate trebuie dimensionat furtunul icircn funcţie de solicitatilderile externe Calcululconstatilde icircn
- calculul la incovoiere- calculul la flambaj- calculul rezistenţei furtunului la obosealatilde (stres)- calculul la flambaj datorat icircncatildercatilderii rezultate din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde
221 Calculul la icircncovoiereCalculul de icircncovoiere constatilde fie icircn determinarea procentului de icircncovoiere
efectiv (γD) la o anumitatilde grosime a peretelui furtunului t fie a grosimii pereteluifurtunului t admiţacircnd un procent de icircncovoiere maxim de (γD) le 5 Procentul deicircncovoire se calculeazatilde cu relaţia
γD = K(LW + Ws ) 100 [ E 15( DR ndash 1)3 + 0061 Es] (3)
unde γ este icircncovoierea conductei reabilitate-γD le 5 - procentul de icircncovoiere- L = 125 coeficient de decalaj- K = 0083 constantatilde de stratificare- W ndash icircncatildercarea staticatilde icircn N- Ws ndash icircncatildercarea dinamicatilde icircn N- DR = D t ndashraportul conductei reabilitate- D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat) icircn m- t ndash grosimea furtunului icircn m- E ndashmodulul de elasticitate al solului icircn Nm2- Es- modul de reacţie al solului icircn Nm2
Incatildercarea staticatilde W rezultatatilde din greutatea solului se calculeazatilde cu relaţiaW = CmiddotωmiddotBd 144 (4)
Unde C ndashgrad de ovalizareω- densitatea solului icircn kgm3Bd- latildeţimea tranşeei icircn care a fost montatatilde conducta ga zdatilde ( de reabilitat) icircn m
Coeficientul C se determinatilde cu expresia
C =
ku
e d
S
B
Huk
2
1
2
(5)
unde ku este raportul icircntre icircncatildercarea orizontalatilde şi cea verticalatildeHs ndashadacircncimea de pozare a conductei icircn m
Calculul icircncatildercatilderii dinamice care acţioneazatilde asupra furtunului pleacatilde de la realitatea catilde asuprafurtunului pot acţiona icircncatildercatilderi dinamice concentrate WSC şi icircncatildercatilderi dinamice distribuiteWSD
WS= WSC + WSD (6)
WSC = 033middotCSCmiddotPmiddotFSC 12middotD (7)WSD = CSDmiddotpmiddotFSD 144 (8)
unde CSC ndash coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor concentrateP ndash icircncatildercatilderi concentrate icircn NFSC- factor de impact pentru icircncatildercatilderi concentrate
8
CSD- coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor distribuitep ndash suprafaţa pe care sunt aplicate icircncatildercatilderile distribuite m2FSD- factor de impact pentru icircncatildercatilderi distribuite
222Calculul la flambaj
Furtunul este solicitat exterior de icircncatildercatilderi dinamice concentrate şi distribuite plusicircncatildercarea rezultatatilde din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde Grosimea furtunului t se determinatilde curelaţia[9]
t = 0721 D
3
1
2
sSL
t
CEBRE
I
Nq
(9)
unde D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde icircn mN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
qt =N
1 2
1
332
D
IECcedilBR L
(10)
qt ndash presiunea exterioaratilde exercitatatilde asupra conductei icircn Nm2EL ndash modulul de elasticitate redus la icircncovoiere datoritatilde efectului de icircmbatildetracircnire icircn Nm2Rω= 1 ndash 033(HωHS) coeficientul lui Buoyancy pentru apatilde (valoare minimatilde 067)B - coeficient de elasticitate pentru furtunI = 250t - moment de inerţieC- coeficient de ovalizare a conductei respectiv al furtunului calculat cu relaţia
C =
3
2
1001
1001
q
q
(11)
q ndash gradul de ovalizare calculat cu expresia
q = 100 (m
m
D
DD max ) (12)
unde Dm Dmax sunt diametrul mediu respectiv diametrul maxim al conducteiCoeficientul de elasticitate pentru furtun se determinatilde cu expresia
B =sH
e650
41
1
(13)
Incatildercatilderile statice şi dinamice se determinatilde cu relaţiile (6) (7) (8)In cazul icircn care flambajul este datorat numai icircncatildercatilderilor rezultate din acţiunea pacircnzei
de apatilde freaticatilde grosimea furtunului t se calculeazatilde cu expresia
9
t =
1
1(
2 3
1
2
PN
CKE
DR
L
(14)
icircn care P ndash este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunK = 7 ndashfactor de amplificareEL ndash modulul de elasticitate la icircncovoiereν = 03 ndashcoeficientul lui Poisson pentru furtunC- coeficientul de ovalizareDR- raportul conductei reabilitateN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
223 Verificarea rezistenţei furtunului la stresLa o duratatilde de viaţatilde de 50 de ani furtunul este supus unor condiţii de stres (obosealatilde
icircmbatildetracircnire) Fiind confecţionat din mai multe materiale cu caracteristici tehnice diferitefurtunul trebuie verificat şi la stres Se poate utiliza relaţia
15100
q(1+
100
q)( 2)(
t
D- 05 ( 1+ )
100
q)(
t
D=
PN
S(15)
icircn care P este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunt ndash grosimea furtunuluiN = 15 divide 2 factor de siguranţatildeS ndash rezistenţa la icircncovoiere a furtunuluiD ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat)q ndash gradul de ovalizare
Valoarea cea mai mare a grosimii furtunului t ca rezultat al diferitelor calcule efectuatepentru fiecare tip de solicitare icircn parte este grosimea finalatilde a peretelui furtunului
23 Metode de catildeptuşire interioaratildeConductele ce trebuie reabilitate sunt catildeptuşite pe suprafaţa interioaratilde cu un strat
subţire de mortar de ciment special sau polimeri speciali De regulatilde grosimea stratului estemai micatilde de 10 mm In unele cazuri se pot depune mai multe straturi Captuşirea interioaratilde(catildematildeşuirea) trebuie satilde asigure protecţie anticorozivatilde umplerea fisurilor şi a gatildeurilorrigiditatea catildeptuşelii stabilitatea staticatilde a conductei In acelaşi timp se icircmbunatildetatildeţescproprietatildeţile hidraulice ale conductei suprafaţa rezultatatilde icircn urma depunerii are rugozitatea maimicatilde ca rugozitatea suprafeţei interioare a vechii conducte Inainte de a se aplica metoda decatildeptuşire interioaratilde conducta se curatildetatilde foarte bine asiguracircndu-se un suport bun pentrucatildeptuşeala aplicatatilde In figura 3 se prezintatilde procedeul de catildeptuşire prin centrifugarePentru protejarea anticorozivatilde a conductelor metalice se aplicatilde catildeptuşeli cu ratildeşini poliexidicatilde
poliuree şi poliuretanToate aceste materiale au şi o bunatilde rezistenţatilde la abraziune Rugozitatea
suprafeţei interioare a conductei este foarte micatilde
Procedeul se aplicatilde la conducte cu diametrul nominal Dn= 80 divide 3400 mm şi lungimi aletronsoanelor de conducte L le 400 m
10
1 2 3 4 5 6Fig3 Utilaj pentru catildeptuşire prin centrifugare 1-conductatilde veche curatildeţatatilde 2 - furtun pentrualimentare cu mortar 3- robot 4- cap de pulverizare prin centrifugare 5- sistem de gletuire6-strat de mortar depus
Debitul de apatilde transportat prin conductatilde Q icircnainte de reabilitare calculat cu relaţiaQ = Av (16)
unde - Q este debitul apei vehiculate prin conductatilde icircn m3s- v ndashviteza apei icircn secţiunea de calcul icircn ms- A ndasharia secţiunii transversale a conductei icircn m2
trebuie satilde fie cel puţin egal cu debitul de apatilde transportat prin conducta reabilitatatildeMicşoracircndu-se diametrul interior al conductei viteza apei creşte cresc şi pierderile de sarcinatildedatoritatilde creşterii vitezei apei Din acest motiv icircn cadrul procesului de catildematildeşuire (torcretare)se procedeazatilde la gletuirea stratului de mortar de ciment pentru ca rugozitatea stratului realizatsa fie mai micatilde ca cea dinaintea reabilitatilderii Produsul de cimentare este alcatildetuit din cimentcu proprietatildeţi speciale + nisip cu granulaţie micatilde + aditivi Mortarul preparat icircn malaxoarespeciale dupatilde reţete este transportat cu pompe prin furtun la robot
Reproiectarea constatilde icircn calculul pierderilor de sarcinatilde unitare distribuite icircnainteşi dupatilde reabilitarea conductei precum şi a stabilitatildeţii statice sub influenţa diferitelorsarcini exterioarePierderile de sarcinatilde unitare distribuite icircn funcţie de debitul de apatilde transportat se determinatilde curelaţia
hr = Md Q2 (17)unde hr sunt pierderile de sarcinatilde unitar distribuite icircn mbar m
Md ndash modulul de rezistenţa hidraulicatilde icircn s2 m5Modulul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde Md se calculeazatilde cu relaţia
Md = 00826middot(λd5) (18)unde λ este coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde [-]
d- diametrul interior al conductei icircn mIntre coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde λ şi coeficientul lui Chezy ndashC- existatilde
legatildeturaλ = 8middotg C2 (19)
unde C -este coeficientul lui Chezy icircn m05sg-acceleraţia gravitaţionalatilde icircn ms2
Coeficientul lui Chezy se determinatilde cu expresia
C = kmiddotRh16 (20)
unde k-coeficientul de rugozitate al materialului [-]
11
Raza hidraulicatilde a conductei cu secţiunea circularatilde se determinatilde cu expresia
Rh = d4 (21)unde d ndash diametrul interior al conductei icircn m
In cazul icircn care se urmatildereşte protecţia anticorozivatilde umplerea fisurilor rigiditatea catildeptuşelii
(aplicaţie semi-structuralatilde) materialul folosit la obţinerea stratului depus de o anumitatilde
grosime t trebuie satilde asigure rezistenţa la forfecare pentru a menţine continuitatea
longitudinalatilde a stratului icircn prezenţa mişcatilderilor de teren rezistenţatilde la icircncovoiere rezistenţatilde
pentru preluarea sarcinilor dinamice Trebuie satildepate puţuri de lansare (de plecare de sosire
intermediare) care reprezintatilde circa 6 din suprafaţa totalatilde a şanţului necesar pentru
realizarea cu tranşeu deschis a conductei
223 Tehnologia sliplineTehnologia constatilde icircn introducerea unui tub nou icircn tubul vechi curatildeţat De regulatilde se
instaleazatilde conducte noi din GRP din PEID icircn conducte vechi Metoda se aplicatilde la reabilitareaconductelor de apatilde potabilatilde canalizare menajeratilde şi industrialatilde gaze naturale Toate sarcinilesunt preluate de noua conductatilde Secţiunea transversalatilde a noii conducte este mai micatilde casecţiunea transversalatilde a vechii conducte dar diferenţa va fi compensatatilde de valoareacoeficientul de rugozitate foarte mic al suprafeţei interioare a noii conducte Spaţiul dintrevechea conductatilde şi noua conductatilde este umplut cu un material special de cimentare In figura4A se prezintatilde schema tehnologicatilde de montare a noii conducte din PEID icircmbinatatilde prin suduratildecap la cap icircn exteriorul conductei vechiIn figura 4B se prezintatilde schema tehnologicatilde pentrumontare conducte GRP
A B1 2 3 4 5 1 2 3
12
Fig4 A-Tehnologie slipline montare conductatilde PEID 1- conductatilde veche2 ndashcap de tragere3-material de umplere4- cacircrlig6- conductatilde nouatilde PEID B-montare conductatilde GRP 1- conductatildeveche 2-material de cimentare 3- conductatilde nouatilde
224 Tehnologia subline
In conducta veche inspectatatilde video şi ulterior curatildeţatatilde foarte bine se introduce oconductatilde de polietilenatilde PE 80 sau PE 100 avatildend SDR (raportul dintre Dn t ) icircntre 26 şi 80Conducta nouatilde se supune unui proces de deformare a secţiunii transversale pe toatatilde lungimeaconductei sub forma de U ( icircn domeniul de elasticitate al materialului) dupatilde care se leagatilde cubenzi de sprijin figura 5 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde de troliu cu un cablu forţa detragere fiind monitorizatatilde permanent Dupatilde introducerea noii conducte icircn vechea conductatilde seintroduce apatilde sub presiune icircn conductatilde benzile de sprijin se vor rupe şi conducta nouatilde vareveni la forma iniţialatilde datoritatilde memoriei termice Procedeul se aplicatilde pentru Dn = 75mmdivide 1600mm şi lungimea L = 600m
1 2 3 4
Figura 5 Tehnologia subline 1- conductatilde veche 2- conductatilde nouatilde 3 ndash bandatilde de sprijin4 ndash conductatilde nouatilde revenitatilde la forma circularatilde
225 Tehnologia compact pipe
Conducta nouatilde din PEXa ( polietilenatilde reticulatatilde cu memoria formei) este introdusatilde icircnconducta de reabilitat deformatatilde sub forma literei C Aceastatilde conductatilde este trasatilde icircn conductaveche cu ajutorul unui troliu puţurile de acces sunt fie catildeminele de vanatilde existente fie puţuri
13
noi In figura 6 se prezintatilde poziţia conductei noi icircn timpul procesului de reabilitare şi dupatildereabilitare Readucerea conductei noi la forma iniţialatilde se face prin icircncatildelzire cu abur
Diametrul conductelor de reabilitat Dn = 100 divide 500 mm lungimea maximatilde 700mConducta nouatilde se muleazatilde pe interiorul conductei vechi şi preia sarcinile acesteia
226 Tehnologia swagelining
Tehnologia swagelining utilizeazatilde ca şi conductatilde nouatilde polietilena standard catildereia i sereduce diametrul cu 5divide 15 - deformatatilde icircn domeniul elastic cu ajutorul unui echipamentcomplex de reducere a diametrului figura 7 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde cu troliu icircnconducta veche ce trebuie reabilitatatilde Dupatilde aşzarea pe poziţia finalatilde a conductei forţa detragere este redusatilde iar conducta nouatilde revine la diametrul iniţial datoritatilde fenomenului derevenire elasticatilde Conducta nouatilde se muleazatilde perfect pe suprafaţa interioaratilde a conductei dereabilitat suprafaţatilde ce trebuie satilde fie curatatilde In figura 8 se prezintatilde instalaţia pentru procedeulswagelining Diametrul conductelor ce pot fi reabilitate Dn= 65 divide 1000mm la o lungimede 1000 m
Forţa de tracţiune a troliului poate fi determinatatilde cu relaţia ( 2 )
1 2 3Fig6 Tehnologia compact pipe 1-conductatilde de reabilitat 2- conductatildenouatilde deformatatilde icircn C 3- conductatilde nouatilde readusatilde la forma iniţialatilde
14
1 2 3 4 5
Figura 7Reducere dimensiuni conductatilde 1-conductatilde veche2 ndash conductatilde nouatilde gacirctuitatilde3- filieratilde 4- conductatilde nouatilde5- cap de tragere
1 2 3 4 5 6 7 8 9Figura 8 Instalaţie pentru tehnologia swagelining 1-conductatilde nouatilde PE 2- rolatilde de ghidare 3-reductor 4- puţ de plecare 5- conductatilde veche 6- cap de tragere 7- cablu 8-puţ sosire 9-troliu
267 Tehnologia rolldown
Tehnologia se aplicatilde la sistemele de distribuţie apatilde cu diametre mari amplasate icircn zone cutrafic pietonal şi auto ridicat Se utilizeazatilde conducte din PE icircmbinate prin suduratilde cap la cap peşantier cu ajutorul unui dispozitiv special cu role perechi Acest dispozitiv reduce diametrulcu maxim 10 icircn domeniul elastic al materialului viteza de reducere fiind de 1divide 3mminutReaducerea la forma şi dimensiunea iniţialatilde se face prin icircncatildelzirea conductei cu aburProcedeul este unul structural se pot reabilita conducte instabil din punct de vederestatic In figura 9 se prezintatilde tehnologia rolldown Dimensiunile conductelor de reabilitatDn=150 divide1000 mm lungimea 600 divide800 m
15
1 2 3 4
Figura 9 Tehnologia rolldown 1-conductatilde de reabilitat2-role3- conductatilde nouatilde4- conductatilde nouatilde fixatatilde icircn conducta veche
Bibliografie1 Roman M şa- Analiza multicriterialatilde Manual 2012 Academia de studii economiceBucureşti2 Massimio Flori ndashGhid pentru analiza cost-beneficu a proiectelor de investiţii Fonduleuopean pentru dezvoltare regionalatilde fondul de coeziune şi ISPA Universitatea de studii dinMilano 19973xxx - Ghid naţional pentru analiza cost-beneficiu a proiectelor finanţate din instrumentelestructurale Ministerul Economiei şi finanţelor4 StoenescuAl şa- Culegere de probleme de mecanicatilde teoreticatilde Editura Didacticatilde şipedagogicatilde Bucureşti 19655 Tudor I şa ndash Protecţia anticorozivatilde şi reabilitatea conductelor şi rezervoarelor EdituraUPG Ploieşti 2007 ISBN ndash 978-973-719-154-06 UTCB-ICECOM Bucureşti ndash Ghid pentru reabilitatea conductelor pentru transportul apei(brutecurate uzate uzate epurate etc) Bucureşti 20137Alessandrescu A- Inginerie mecanicatilde a sistemelor de conducte Ghid de proiectare + CDEditura AGIR Bucureşti 2013 ISBN 978-973-720-489-98 Paraschiv D- Tehnologii de recondiţionare şi procesatilderi ale suprafeţelor metalice EdituraJunimea Iaşi 2005 ISBN 973-37-0539-x9Najafi M ndash Trenchless technologies Piping- Installation and Inspection SUA ASCE PressISBN -978-0-07-164088-62010
16
10 Trujillo ARGhaderi S- Analysis of the long ndashterm Effect of mentenance Strategies InPipelines Technology 2006 Conference Bochum200611 httpmasinisiutilajero12 wwwtpcomro13 wwwrehaucom14SREN 129502 Calculul de rezistenţatilde mecanicatilde al reţele lor icircngropate sub diverse condiţiide icircncatildercare15 wwwceindustrialcomro16 httpinstalatiiucoznetindexconducte0-1517 wwwmnsrocamasuire framehtml18 wwwreabilitare-conductero19wwwcrumanro20 wwwHobasro21wwwgrup4cjro
- Note de curs 1pdf
- Note de curs 2_3pdf
- Note de curs 4_5pdf
- Note de curs 6pdf
- Note de curs 7_8_9pdf
8
- metode combinate maşini de curatildeţat cu jet de apatilde freze lanţuri capete rotative
tatildeietoare
- dispozitiv mecanic amfibiu tip Molch format din douatilde capete unul prevatildezut cu
ghiare de oţel unul cu patilderţi flexibile din cauciuc pentru finisare
In fig 6 se prezintatilde cacircteva tipuri de (duze) capete de spatildelare icircn fig7 curatildeţarea mecanicatilde iar
icircn fig8 curatildeţarea cu capsule flexibile In funcţie de diametrul nominal al conductei şi de tipul
de depuneri se alege capul de curatildeţare Acesta nu trebuie satilde provoace degradarea conductei
supuse operaţiei de curatildeţare
AB
C
Fig6Tipuri de capete de spatildelare-curatildeţareAB ndashcapete curatildeţare standard cu jetunghiular DN 40-150 mm C-D- tatildeietor deratildedatildecini pentru DN=100-250 mm
D
9
1 2 3 4 5 6
Fig7 Curatildeţare mecanicatilde1-conductatilde cu depuneri 2- dispozitiv mecanic de curatildeţare 3 ndashcablu
4 ndashgroapatilde de poziţie 5 ndashconductatilde curatatilde 6-mototroliu de diferite puteri
Fig8 Curatildeţarea cu capsule flexibile
Pentru desfundarea ţevilor de canalizare cu diametre cuprinse icircntre 13 ndash 250 mm se folosesc
foreze pentru desfundat ţevi de canalizare echipate cu o gamatilde de accesorii - -
- capete drepte ovale conice pentru curatildeţiri uşoare
- capete cu lanţ pentru curatildeţare conducte din oţel fontatilde
10
- capete romboidale pentru curatildeţare depuneri de piatratilde
- cuţite tocatildetoare pentru conducte cu diametre mari
- freze cu 4 şi 6 lame pentru stratildepungerea conductelor foarte obturate
- cacircrlige recuperatoare pentru extragere material textil hacircrtie etc
Arcul curatildeţitor pe care sunt montate accesoriile ajunge la o lungime de maxim 60 m
In anexa 1 se prezintatilde un dispozitiv de curatildeţare mecanic cu ghiare iar icircn anexa 2 conductele
curatildeţate
1 2 3
Anexa 1 ndash Dispozitiv de curatildetare cu ghiare(3 racircnduri concentrice de ghiare) 1-ghiare 2corp
3cacircrlig [10]
11
Aenxa 2 Conducte curatildeţate pregatildetite pentru reabilitare [10]
Bibliografie
1Badea G ndashInstalaţii sanitare Editura Risoprint Cluj-Napoca 2008
2Aştilean I- Contribuţii teoretice şi experimetale la reabilitarea şi modernizarea sistemelelor
de alimentare cu apatilde a localitatildeţilor urbane Tezatilde de doctorat UTC-N 2010
3Chira TV- Diagnosticarea statilderii tehnice a sistemelor de canalizare Tezatilde de doctorat
UTC-N 2012
4 httpinspecţievideorotemplate-ahtml
5 wwwtechnicmad-sonro
6 httptegadoropagesDUZE-CURATARE-CANALhtml
7wwwRohter-grpro
8wwwleaderroroforeze-pentru-desfundat-tevi-de-scurgerehtml
9 wwwcasteconceptro
10wwwludwiggpfeiffercom-Reabilitarea ţevilor sub presiune şi a reţelelor de canalizare
11SREN 135082011 ndash Starea reţelelor de canalizare din exteriorul clatildedirilorPartea 2
Sisteme de codificare a inspecţiei vizuale
12SRISO 24511 ndash Activitatildeţi referitoare la servicii de apatilde potabilatilde şi canalizare Indrumatildetor
pentru managementul serviciilor publice de canalizare
12
1
Note de curs 4-5Diagnosticarea conductelor din sistemele de transport şi de distribuţie aapei
1GeneralitatildeţiElementele constitutive ale conductelor din sistemele de distribuţie a apei sunt supuse
permanent uzurii fizice degradatilderii morale uneori restricţiilor legislative Dacatilde uzurile fizice
pot fi diminuate icircn timp printr-o icircntreţinere adecvatatilde periodicatilde şi o exploatare corectatilde
degradarea moralatilde a conductelor nu poate fi evitatatilde deoarece apar noi şi noi soluţii
constructive icircntr-un timp relativ scurt In ultimul secol au fost utilizate multe tipuri de
materiale la construcţia conductelor fiecare soluţie fiind la data apariţiei o noutate icircn
domeniu Analizacircndu-se comportarea icircn timp a conductelor s-a constatat catilde defectele din
sistemele de distribuţie a apei pot fi icircmpatilderţite icircn şase grupe
- -defecte datorate utilizatilderii la proiectarea execuţia şi repararea conductelor a
unor materiale şi tehnologii necorespunzatildetoare
- -defecte datorate coroziunii
- -depuneri icircn conducte
- -deterioratilderi ale conductelor prin fisurarea şi ruperea materialului din care
este confecţionatatilde conducta
- -defecte ale racordurilor şi icircmbinatilderilor
- -deterioratilderi prin exploatare necorespunzatildetoare
2 Analiza defectelor apatilderute la conductele de distribuţie a apei
In procesul de diagnosticare a conductelor se pleacatilde de la defectul constatat
definacircndu-se un numatilder de cauze care se eliminatilde metodic ajungacircndu-se la cauza primaratilde
Analiza superficialatilde de stabilire a cauzelor care a provocat defectul conduce la repetarea
defecţiunii sau accentuarea unor defecte aflate icircn stare incipientatilde
21Defecte datorate utilizatilderii de materiale şi tehnologii necorespunzatildetoare apar datoritatilde
alegerii materialului conductei a materialelor de etanşare şi protecţie anticorozivatilde
necorespunzatoare
Se manifestatilde icircn timp atacirct la conductele din fontatilde oţel cacirct şi la cele din PVC PE depozitate
necorespunzatildetor
22Defectele datorate coroziunii apar atacirct la suprafaţa interioaratilde a conductei datoritatilde
contactului cu apa cacirct şi la suprafaţa exterioaratilde datoritatilde umiditatildeţii şi agresivitatildeţii solului icircn
care este amplasatatilde conducta Chiar dacatilde conductele sunt protejate iniţial icircmpotriva coroziunii
prin vopsire zincare catildeptuşire cu materiale plastice beton ratildeşini fenomenul de corodare a
conductei apare icircn timp O atenţie deosebitatilde trebuie acordatatilde protejatilderii conductei icircmpotriva
2
coroziunii electrochimice produsatilde de curenţii vagabonzi mai ales icircn apropierea catildeii ferate sau
a catildeilor de rulare a tramvaielor Protecţia se realizeazatilde prin utilizarea sistemului anticoroziv
catodic (prin care conducta este legatatilde la polul negativ) a unei surse de curentrsquo fie cu anozi de
sacrificiu cu un potenţial mai electronegativ decacirct metalul conductei
23 Depuneri icircn conducte
Depunerile din conducte sunt cauzate de materiile icircn suspensie existente icircn apatilde şi de
satilderurile de calciu şi magneziu fig1 In timp aceste depuneri micşoreazatilde diametrul conductei
matilderesc coeficientul de rugozitate de la 003 la conducte de oţel noi la 005-02 la conducte din
oţel cu depuneri mici respectiv la valori mai mari de 2 la depuneri mari ( strat gros) [2]
Datoritatilde acestor factori scade debitul de apa transportat prin conducte sau trebuie matilderitatilde
presiunea pentru a menţine debitul Se matildereşte astfel consumul de energie electricatilde cu
repercursiuni asupra costului unui m3 de apatilde livratatilde la beneficiari Dacatilde presiunea creşte peste
presiunea de 6 bari care este presiunea maximatilde admisibilatilde icircn sistemele de distribuţie a apei se
pot produce avarii prin fisurarea sau spargerea conductei
Fig 1 Depuneri icircn conductatilde
Biofilmele sunt alte tipuri de depuneri cu grosimea de 01 mm la cacircţiva mm care pot satilde
aparatilde icircn conducte şi care pot cauza corodarea conductelor şi influenţa proprietatildeţile hidraulice
ale conductei [1]
24 Deterioratilderi ale conductelor prin fisurarea şi ruperea materialului din care este
confecţionatatilde conducta
Cauzele care provoacatilde fisurarea şi ruperea conductei sunt
3
- -greşeli de proiectare şi de execuţie
- -modificarea adacircncimii de pozare
-apariţia unor sarcini suplimentare statice şi dinamice care nu au fost luate
icircn calcul la proiectare ca şocuri vibraţii modificatilderi ale traficului urban creşterea
greutatildeţii pe osie a autocamioanelor modificarea permanentatilde a nivelului pacircnzei freatice
cauzatatilde de precipitaţii abundente sau secetatilde prelungitatilde precum şi deterioratilderile prin
icircngheţ icircn anotimpul iarnatilde
25 Defecte ale racordurilor şi icircmbinatilderilor
Aceste tipuri de defecte pot satilde aparatilde la toate tipurile de conducte la care icircmbinatilderile au
fost realizate necorespunzatildetor
26 Deterioratilderi prin exploatare necorespunzatildetoare
Deschiderea sau icircnchiderea bruscatilde a unor vane poate provoca lovitura de berbec care
deterioreazatilde conducta datoritatilde apariţiei suprapresiunilor
3 Identificarea fisurilor şi rupturilor la conductele de distribuţie a apei
Pierderile maxime admise de apatilde icircntr-un sistem de distribuţie a apei sunt de 20 [3]
Pierderi de apatilde prin deschideri Tabelul 1
Diametru
deschidere
presiune
Litriminut Litrioratilde m3zi m3lunatilde m3an
2 mm 6 bari 500 30000 720 21600 259200
4 mm 6 bari 1840 110400 2650 79488 953856
6 mm 6 bari 4000 240000 5760 172800 2073600
8 mm 6 bari 7020 421200 10200 303264 3639168
2mm 3 bari 320 19200 461 13824 165888
4 mm 3 bari 1200 72000 1728 51840 622080
In tabelul 1 se prezintatilde pierderile de apatilde la presiunea de 6 bari respectiv 3 bari [5] Din acest
motiv fisurile şi rupturile conductelor trebuie detectate permanent deoarece prin acestea se
4
pierde apa Metoda modernatilde de detectare a fisurilor este localizarea prin compararea
zgomotelor cu corelatori LNC ( Leak Noise Correlator) fig2
Fig 2 Principiul de funcţionare a corelatorului LNC
Corelatorii LCC utilizeazatilde doi senzori care detecteazatilde zgomotul (vibraţii sonore) produs de
apa care curge prin fisuratilde Distanţa pacircnatilde la cei doi senzori fiind diferitatilde şi intensitatea sonoratilde
receptatatilde de cei doi senzori este diferitatilde Distanţa de la fisuratilde pacircnatilde la transmiţatildetorul cel mai
apropiat se determinatilde cu relatia
L = ( D ndash tv ) 2 (1)
Unde D- lungimea conductei icircntre cele cele douatilde transmiţatildetoare icircn m
L- distanţa de la fisuratilde pacircnatilde la tranmiţatildetorul cel mai apropiat icircn m
v- viteza de propagare a sunetului prin conductatilde icircn mms
5
Fig 3 Detectarea pierderilor de apatilde prin monitorizare acustica cu senzori Wireless
Timpul se determinatilde cu expresia
t = N v (2)
N = D ndash 2L (3)
Altatilde metodatilde pentru detectarea pierderilor de apatildendash sistem de monitorizare Wireless
Leakmaster - fig3 se bazeazatilde tot pe vibraţiile acustice provocate de jetul de apatilde care iese
din conductatilde şi produce icircn corpul conductei vibraţii acustice Nivelele de zgomot detectate de
senzori sunt salvate şi transmise prin radio la unitatea mobilatilde centralatilde De regulatilde se matildesoaratilde
zgomotul icircn timpul perioadei de consum redus de apatilde icircntre orele 2- 4 am Zgomotul poate fi
depistat şi la vane contoare de apatilde hidranţi alte armatildeturi
Urmatilderirea şi calibrarea acusticatilde TestrodGeofon utilizeazatilde douatilde unitatildeţi una de localizare
Testrod alta de calibrare Geofon care lucreazatilde icircn combinaţie cu un generator de puls PWG
Se ascultatilde vanele şi apometrele iar icircn locul unde existatilde scurgere presiunea exercitatatilde produce
un zgomot care poate fi detectat de la suprafaţatilde cu echipamentul amintit fig4
6
1 2 3
Fig4 Determinarea pierderilor de apatilde cu aparatul TestrodGeofon 1 ndashtijatilde robinet 2-
spatilderturatilde 3-hidrant
Detectorul de gaz Gas Check-H2 determinatilde pierderile de hidrogen din conducta umplutatilde cu
gaz la o anumitatilde presiune Durata de matildesurare depinde de dimensiunea fisurii tipul de sol
structura de suprafaţatildefig5
Fig 5 Detector de gaze
4 Diagnosticarea imagisticatilde a statilderii tehnice a conductelor
7
Stabilirea statilderii tehnice a conductelor unui sistem de distribuţie a apei se realizeazatilde icircn prezent
prin diagnosticare imagisticatilde Informaţiile obţinute vor fi utilizate la fundamentarea deciziilor
de reabilitarereparare şi retehnologizare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeaza icircnainte de
icircnceperea unui proces de repararereabilitare cu tehnologii NO DIG adicatilde fatilderatilde satildepatildeturatilde
continuatilde pe icircntreaga perioadatilde de reabilitare şi se terminatilde odatatilde cu finalizarea lucratilderilor de
reabilitare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeazatilde icircn douatilde etape realizarea pe teren a
inspecţiei tehnice a conductelor şi procesarea imaginilor realizate finalizatatilde prin icircntocmirea
raportului de inspecţie Realizarea pe teren a inspecţiei tehnice se face cu ajutorul roboţilor
pentru inspecţie imagisticatilde deplasabili pe roţi sau şenile Inainte de realizarea inspecţiei icircn
conductatilde se realizeazatilde urmatildetoarele operaţii conducta se izoleazatilde de restul instalaţiei se
goleşte de apatilde se curatildeţatilde se demonteazatilde vanele de separaţie şi se introduce robotul icircn
conductatilde Roboţii sunt echipaţi cu camere video laser pentru determinarea ovalitatildeţii
conductei sonar pentru determinarea grosimii stratului de coroziune a fisurilor şi a
icircmbinatilderilor defecte camere telescopice mobile pentru inspecţia tehnicatilde a racordurilor surse
de luminatilde suplimentaratilde radiolocatoare pentru determinarea traseului conductei fig6
Rapoartele de inspecţie cuprind date referitoare la tipul conductei inspectate adacircncimea de
pozare a conductei numatilderul de defecte poziţia şi starea racordurilor tipul defectelor
localizarea acestora schiţa tronsonului inspectat cu localizarea defectelor
Fig 6 Robot dotat şi cu laser pentru stabilirea gradului de ovalizare conducte
Fig7 Diagnosticare conductatilde de apatilde ndashdepuneri
Bibliografie
8
1 Bolboacatilde AM- Contribuţii teoretice şi experimentale la reabilitarea şi modernizarea
conductelor din sistemele de distribuţie a apei icircn localitatildeţi Tezatilde de doctorat UTC-N Cluj-
Napoca 2012
2 wwwtermoutclujrotermoluc
3 SR 13431-2006
4 STAS 73471-74
5wwwdetcondro
6wwwdetectaquaro
7httpcasteconceptro
1
Note de curs 6 Diagnosticarea conductelor din sistemele de transport şidistribuţie a gazelor combustibile
1 IntroducereGazele combustibile- gaze naturale şi gaze petroliere lichefiate- sunt utilizate pentru
- nevoi menajere la maşini de gatildetit şi preparare apatilde caldatilde- instalaţii de ardere pentru obţinerea energiei termice necesare icircncatildelzirii- icircn procese tehnologice
Reţelele pentru transportul şi distribuţia gazelor naturale combustibile se impart icircn- retele exterioare de distribuţie- reţele interioare de utilizare
Presiunile icircn reţeaua de gaze naturale combustibile sunt diferite pe tronsoanele instalaţiei- -icircnaltatilde presiune ˃ 6 bari- -medie presiune 2 ndash 6 bari- -presiune redusatilde 02 ndash 2 bari
-presiune intermediaratilde 005 ndash 02 bari-presiune joasatilde lt 005 bari
Valorile presiunilor au fost stabilite dupatilde urmatildetoarele criterii-presiunea de utilizare a arzatildetoarelor şi altor aparate care lucreazatilde cu gaze-siguranţa icircn exploatare a sistemului de alimentare cu gaze-caracteristicile funcţionale ale regulatoarelor de presiune debitmetre aparate de
reglaj şi automatizareSistemul de conducte de icircnaltatilde presiune pentru gazele din import sau cele din producţieproprie are presiunea de lucru pgt40 bari Sistemul regional de transport are presiunea de 6 ndash40 bari iar sistemul local de transport are presiunea mai micatilde de 6 bari Conductele suntmetalice confecţionate din oţel icircmbinate prin suduratilde electricatilde urmatatilde de verificareacordonului de suduratilde prin metode nedistructiveReteaua exterioaratilde de distribuţie este confecţionatatilde din tevi de oţel imbinate prin suduratilde cufitinguri (cot teu cruce etc) sau din polietilena de icircnaltatilde densitate icircmbinatatilde prin suduratilde
2 Defecţiuni ale conductelor
Prin defect al conductelor din sistemul de transport şi distribuţie al gazelor combustibile seicircnţelege orice eveniment icircn sistem care provoacatilde pierderi de gaze de la simple emanaţii lamodificatilderi ale regimului de presiune care necesitatilde pentru rezolvare reparare materiale forţatildede muncatilde utilaje consum de timpDefecţiunile apar icircn interiorul conductelor metalice lasuprafaţa peretelui sau la exteriorul conductelor Avacircnd icircn vedere gradul de periculozitate alsistemului de conducte defecţiunile posibile se impart icircn trei clase de defecte
- defecte generate de factori dependenţi de timp defecte produse de coroziuneaexterioaratilde ( electrochimicatilde chimicatilde coroziunea solului coroziunea microbiologicatildecoroziunea datoratatilde solicitatilderilor mecanice coroziunea prin eroziune coroziunea piting)defecte provocate de coroziunea interioaratilde defecte produse de coroziunea fisurantatilde subtensiune
- defecte generate de factori stabili defecte de fabricaţie ale icircmbinatilderilor sudate defecte de construcţie ( fisuri şi ruperi ale cordoanelor de suduratilde bucle sau curbe ale ţevilorsudate) defecte ale elementelor filetate ale conductelor defecte ale elementelor de tip specialale conductelor ( defecte ale icircmbinatilderilor cu flanşe defecte de funcţionare incorectatilde arobineţilorvane catildederi ale sistemului de etanşare sau corpurilor echipamentelor )
2
- defecte generate de factori independenţi de timp defecte produse de intervenţiede terţatilde parte (voite sau nevoite) care produc defecte imediate sau icircntacircrziate deterioratilderi prinacţiuni ilicite defecte produse de operarea incorectatilde defecte produse prin solicitatilderi climaticesau de teren ( defecte datorate temperaturilor scatildezute tratildeznete ploi inundaţii alunecatilderi deteren cutremure)
Coroziunea are ponderea cea mai mare raportat la numatilderul de defecţiuni care seregatildesesc icircn lunile cu temperaturi scatildezute şi umiditate mare Se depisteazatilde la distanţe mici decordonul de suduratilde şi se datoreazatilde sudurii necorespunzatildetoare izolaţiei exterioarenecorespunzatildetoare şi solului Fenomenul de coroziune duce la micşorarea grosimii pereteluiconductei şi icircn final la perforarea lui figura 1
Fig1 Coroziune exterioaratilde pe conductatilde de gaz [3]
Dacatilde coroziunea şi fisurile nu sunt depistate şi nu sunt reparate icircn stadiul primar de degradareaceste vor creşte pacircnatilde la degradarea finalatilde catastrofalatilde catildend se pierde gazul din conductatilde şi sepot produce evenimente grave In prezent existatilde implementat icircn sistemul naţional ndashTransgaz-sistemul preventiv si corectiv de mentenanţatilde care introduce un sistem lucratilderi dementenanţatilde planificate anual ndashrevizii tehnice RT- durabilitate economicatilde de mentenanţatildenivel acceptabil al riscului de producere al defectelor accidentale şi cheltuieli minimeplanificate din timp Pentru protecţia catodicatilde a conductelor (sistem activ) se utilizeazatilde douatildesisteme - sistemul cu anozi galvanici ataşaţi conductei
- sistemul cu staţie de injecţie de curent electric icircn conductatildeProtecţia anticorozivatilde exterioaratilde ndashsistem pasiv- ( uşoaratilde normalatilde icircntatilderitatilde foarte icircntatilderitatilde) serealizeazatilde icircn exterior cu mai multe straturi
- stat aderent cu grund vopsea pe bazatilde de bitum şi benzinatilde- strat izolare cu amestec pe bazatilde de bitum
3
- strat armare cu benzi din pacircslatilde sau fibratilde de sticlatilde- icircnveliş exterior din benzi bitum - cauciuc materiale plastice fibre de sticlatilde
Protecţia anticorozivatilde icircn interiorul conductei se realizeazatilde prin grunduire cu bitum
3 Diagnosticarea conductelor din sistemul de transportDiagnosticarea conductelor ce trebuie reabilitatereparate este un proces complex
realizat icircn prezent cu metode moderne Reabilitatea conductei este icircn cele mai multe cazuri osoluţie mai economicatilde decatildet o investiţie nouatilde Deciziile trebuie luate dupatilde o analizatildeeconomicatilde dupatilde durata efectivatilde de exploatare şi istoricul defectelor de pe conductatildeDiagnosticarea conductelor pentru a se stabili starea tehnicatilde vine icircn sprijunul luatilderii uneidecizii corecte Determinarea statilderii tehnice se poate realiza cu urmatildetoarele metode
- investigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei conductei metalice icircngropate aplicabilatildela conducte metalice icircngropate protejate catodic dar care prezintatilde defecte deizolare icircn vederea controlului ultrasonic al integritatildeţii materialului tubular
- investigare din interior cu ajutorul sistemelor inteligente de diagnosticare ndash PIG(cu metode magnetice şi ultrasonice) a conductei icircn funcţiune pentru defecteinterioare şi exterioare ale conductei
- tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziuneInvestigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei se face cu trei procedee- metoda Pearson (gradient de curent alternativ)-metoda potenţialelor la intervale mici CIPS-metoda gradientului de curent continuu DCUGInvestigarea din interior cu sisteme inteligente PIG detecteazatilde coroziuni interioare
coroziuni exterioare defecte ale cordoanelor de suduratilde fisuri ale materialului conducteiTehnologia aplicatatilde cuprinde urmatildetoarele operaţii
- pozarea pe traseul conductei a indicatoarelor de trecere PIG a sistemului de urmatilderirea deplasatilderii PIG-ului
- operaţii pregatildetitoare pentru inspecţie identificarea obstacolelor realizarea unuiprogram de curatildeţire adecvat inspectarea gatilderilor de lansare-primire a instalaţiei godevilare
- curatildeţirea conductelor cu PIG de curatildeţire (godevil) magnetic cu perii racloaremagnetic cu perii pe circumferinţatilde cu discuri de raclare cu discuri de ratildezuire PIG dinpolietilenatilde
- probatilde de trecere cu PIG fals echipat cu discuri de calibrare- inspecţia inteligentatilde propriu zisatilde cu PIG inteligent dotat cu senzori de relevare a
defectelor interne şi externe + detectare presiune temperaturatilde unghi de redare vitezatilde derulare
PIG-ul inteligent trebuie satilde icircnregistreze datele suficiente culese pe canale separate satildedispunatilde de capacitate mare de stocare a datelor satilde aibe un numatilder mare de senzoriminiaturizaţi pentru a acoperii 100 din circumferinţa conductei PIG-ul este transportat princonducta de gaz icircn acelaşi timp cu debitul de gaze necesare consumatorului cu o anumitatildevitezatilde PIG-ul se lanseazatilde din gara de lansare - primire PIG anexa 1 In figurile 2 şi 3 seprezitatilde douatilde tipuri de PIG-uri figura 4 prezintatilde principiul de matildesurare ultrasonicatilde In fig5 67 se prezitatilde tipuri de PIG-uri Gara de lansare primire PIG-uri asiguratilde lansarea PIG-urilor icircnconducte cu DN 200 ndash 1100 mm la presiuni nominale de 25 ndash 100 bari şi temperaturi de -300
-+ 500 Tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziune este o metodatilde nedistructivatilde de
diagnosticare a defectelor conductelor ce nu pot fi diagnosticate cu PIG-uri inteligenteMetoda constatilde icircn efectuarea matildesuratildetorilor deasupra terenului pe traseul conductei icircn vedereadeterminatilderii anomaliilor apatilderute icircn grosimea pereţilor cum ar fi coroziunea Tehnologia deoperare cuprinde
4
- aplicarea unui curent electric cu componente armonice cu frecvenţe diferite icircntredouatilde puncte ale conductei la distanţa de 1000 m unul de altul
- se deplaseazatilde placa cu senzori ( 6 senzori icircn linie x 4 coloane) fig8 din metru icircnmetru pe traseul conductei matildesuracircndu-se cacircmpul magnetic icircn lungul conductei- procesarea datelor obţinute icircn laborator icircn vederea determinatilderii deviaţiei cacircmpului
magnetic dependent de frecvenţatilde icircn direcţie verticalatilde şi orizontalatilde- prezenţa unei deviaţii indicatilde regiunea care prezintatilde defect de regulatilde cauzat de
coroziune-
Fig2 Componenţa PIG cu senzori ultrasonici
Fig3 PIG cu senzori magnetici
Metoda NO PIG se poate utiliza la diametre ale conductelor de 3 ndash 10 ţoli la o grosime aperetelui de maxim 10 mm si o adacircncime a conductei de 2 metri Lungimea de inspecţie aconductei este de 1000 m Productivitatea zilnicatilde este de 750 m Alte caracteristici tehnice
- specificaţie defect ˃ 96- lungimea minimatilde 50 mm- latildeţimea minimatilde 50 mm
5
- detectare defect ˃ 20 pierdere metal rezoluţie adacircncime ˂ 20 mm- adacircncime coroziune minim 50 din grosimea peretelui
Fig6 PIG introdus icircn conductatilde 1- conductatilde 2 ndashPIG
1 2 3 4 5
1
Fig4 Principul de matildesurare ultrasonic 1-peretele Fig 5 PIG de curatildeţire 1- periiţevii2- impuls incident 3- defect interior 4- impulsreflectat 5- defect exterior
1 2
-
6
Fig7 Tipuri de PIG
1 2 3
Fig8Instalaţie de diagnosticare NO PIG 1- placa cu senzori 2 ndash cablu 3- calculator
4 Diagnosticarea conductelor din sistemul de distribuţieConductele de transport şi distribuţie sunt izolate exterior ( protecţie pasivatilde) cu ţesatildeturatilde devatatilde de sticlatilde şi bitum protejate catodic ( protecţie activatilde) Ingropate dacatilde este cazul la minim08 m adacircncime sau montate suprateran Diagnosticarea statilderii tehnice a conductelor se facecu urmatildetoarele procedee
- examinarea vizualatilde cu ochiul liber folosind lupa dacatilde este cazul-examinare imagisticatilde icircn interiorul conductei cu camere video- examinare cu ultrasunete cu impuls reflectat- examinare cu ajutorul curenţilor turbionari- examinare cu radiatii penetrante ( Xγ )- examinare prin termografie
Conductele pot avea defectele coroziune eroziune obosealatilde Forma acestor defecte poate fi
ovalatilde neregulatatilde spiralatatilde Din punct de vedere al originii şi localizare avem defecte de
suprafaţatilde icircn apropierea suprafeţei şi defecte interne Defectele pot fi individuale sau grupate
Alegerea procedeului de diagnosticare se face dupatilde tipul defectului accesibilitatea conductei
nivel de sensibilitate dorit echipament de examinare disponibil costul procedeului Chiar
dacatilde conductele sunt corodate şi pierderea de material din peretele conductei este mai mic de
7
80 din grosimea peretelui dar nu au scurgeri de gaze ele nu se scot din funcţiune dar se
poate micşora presiunea din conductatilde Urmeazatilde a se repara ca defect local efectuicircndu-se
reparaţia localatilde a conductei pe o anumitatilde lungime
Verificarea tehnicatilde a conductelor şi branşamentelor se executatilde la intervale de 6luni-
12 luni icircn funcţie de numatilderul de defecte constatate kman precedent şi alţi parametri tabelul
1 Tabelul 1
Termene maximale pentru efectuarea verificatilderilor tehniceTipul conductei Conducte din oţel Conducte din PE
subterane supraterane
Numatilder de
defecte
constatatekman
precedent x
x lt 0025 0025ltxlt025 025ltxlt1 xgt1 indiferent de
vechimea
conductei
cu
vechime
ltde 2 ani
cu
vechime
gtde 2 ani
Interval de timp
1
verificare
an
1 verificare la
6 luni
1
verificare
la 3 luni
1
verifi
care
lunatilde
1
verificarean
1
verificare
la 6 luni
1
verificare
an
Verificarea etanşeitatildeţii icircmbinatilderii conductelor şi armatildeturilor se face la presiunea de lucru a
gazului din instalaţie cu spumatilde de apatilde şi satildepun sau aparate de detectare scurgeri de gaz metan
In figura 9 se prezintatilde un aparat pentru inspecţie video tractat manual iar icircnfig10 aparat pentru detectarea scurgerilor de gaze naturale utilizat la verificarea etanşeitatildeţii
1
2
Fig10 Aparat pentru detectare scurgeri degaze naturale 1 senzor 2- aparat
Fig9 Aparat pentru inspecţie video
8
Bibliografie
1TatildenatildesescuFT ndash Electrotehnologii Protecţia mediului procesarea de materiale şicontrol nedistructiv Editura AGIR Bucureşti 2011 ISBN 978-973-720-353-32ZecheruGh şa- Strategii de mentenanţatilde pentru conductele de transport al gazelornaturale Universitatea de petrol şi gaze Ploieşti 20113Laţa I Bicircrsan F ndashUtilizarea materialelor compozite la repararea defectelor de tip lipsatildede material produse prin coroziunea exterioaratilde a conductelor metalice In Monitorul depetrol şi gaze 5 (111) mai 2011p64wwwnopigro5wwwflowtitecom ndash Manual de intervenţie Flowtite Technology AS Norvegia6wwwtransgazro7wwwarmagazro8wwwagirro9wwwpipelineengineeringro10wwwscrigroupcom11wwwartecnoro12wwwavantro13PT CR 12-200315SREN 13480-32003A2 200716SREN 14291 ndash Soluţii spumante pentru detectarea scurgerilor de gaze17 EN 12954-2
9
Anexa 1-Garatilde de lansare - primire PIG (godevil) [10]
1
Note de curs 7-8-9 Metode şi tehnologii de reabilitare şi modernizare a conductelor dedistribuţie apatilde canalizare gaz
1 Alegerea tehnologiei de reabilitare a conductelor utilizacircnd analizamulticriterialatilde
11 GeneralitatildeţiReabilitarea conductelor reprezintatilde o etapatilde importantatilde icircn prelungirea duratei de
exploatare a conductei degradate pe o perioadatilde de 30 divide 50 ani Costul reabilitatilderii este estimatla 50 divide 75 din valoarea unei noi investiţii De exemplu icircnlocuirea conductelor de gazenaturale sau a unor tronsoane din acestea se face icircn funcţie de starea tehnicatilde numatilder de defecte km agresivitatea solului şi valorile curenţilor de dispersie modernizarea carosabilului şiinfrastructurii sistemelor de utilitatildeţi necesitatea redimensionatilderii schimbarea regi mului depresiune influenţa asupra mediului ambiant dezvoltarea economicatilde a unor regiuni etcLuarea deciziei de reabilitare este etapa cea mai importantatilde icircn realizarea proiectului dereabilitare Fiind un proiect de dezvoltare tehnologicatilde fundamentarea deciziei se face cuajutorul analizei muticriteriale -AMC Aceasta se bazeazatilde pe analiza cantitativatilde ndash prinpunctare ierarhizare determinarea ponderii - a unei game largi de catagorii şi criteriicalitative de impact Alatildeturi de costurile şi beneficiile economice stabilite prin metodacost-beneficiu - MCB - pot fi elaboraţi diferiţi indicatori sociali şi de mediu Utilizareaacestei metode permite structurarea şi combinarea diferitelor evaluatilderi ce trebuie luate icircnconsiderare icircn luarea deciziilor cacircnd pot fi mai multe alternative
AMC este utilizatatilde pentru selectarea celei mai bune alternative din cele disponibilepentru realizarea investiţiei icircn reabilitarea conductelor Pentru proiecte mici se utilizeazatildeAMC iar pentru proiecte majore AMC + MCB AMC poate fi aplicatatilde şi icircn cazurile icircncare proiectul are obiective simple acestea fiind calitative şi mai puţin cuantificabile
Etapele utilizatilderii AMC sunt- stabilirea contextului decizional- definirea opţiunilor- definirea criteriilor- crearea matricei de performanţatilde- standardizarea punctajelor- ponderea criteriilor pentru cuantificarea relativatilde a fiecatilderui criteriu icircn procesul
decizional- ierarhizarea opţiunilor- ierarhizarea rezultatelor- analiza de senzitivitateStrategia de reabilitare a unui tronson de conductatilde cuprinde urmatildetoarele etape- analiza situaţiei actuale ţinacircnd cont şi de istoricul conductei- stabilirea obiectivelor- managementul datelor- evaluarea defectelor şi a altor elemente ale tronsonului de reabilitat- estimarea şi verificarea costurilor- propuneri şi analizarea strategiei de reabilitare
- planificarea operaţiilor de reabilitareIn final se icircntocmeşte proiectul de reabilitare al conductei Justificarea adoptatilderii proiectului dereabilitare se axeazatilde pe
- reducerea costurilor de operare- reducerea costurilor de reparaţii a conductelor- reducerea pierderilor de fluid vehiculat prin conducte
2
- creşterea gradului de icircncredere a consumatorului icircn calitatea serviciului asigurat defurnizor ( calitatea fluidului presiunea de funcţionare reducerea numatilderului de opririaccidentale)
- protecţia mediului şi conservarea resurselor naturale
12 Metode de evaluareIn cadrul evaluatilderii factorilor care sunt luaţi icircn considerare la luarea deciziei de reabilitare aconductelor fie prin metoda clasicatilde tranşeu deschis fie prin metoda modernatilde NO DIG (fatilderatilde decopertare) se aplicatilde urmatildetoarele metode
- analiza directatilde a performanţelor alternativelor- icircnsumarea ponderilor sau modele liniare cumulative- procesul ierarhiei analitice ( PIA)- metoda ELECTRE l
Indiferent de metoda adoptatatilde icircn prima fazatilde a analizei trebuie stabilite metodele şi procedeelede reabilitare a conductelor Tehnologiile pot fi clasificate astfel pentru catildeptuşireacanalelorconductelor introducerea unei conducte noi icircn conducta veche conducta nouatildepreia sarcinile conductei vechi consolidarea conductei vechi realizarea de lucratilderi noi Inschema urmatildetoare se prezintatilde principalele metode şi tehnologii de reabilitareReparaţie capitalatilde reabilitare conducte-NO DIG (fatilderatilde decopertare)
- place pipe (CIPP) -pentru conducte instabile şi stabile din punct de vedere static - palled in place - inverted in place
- slipline- pentru conducte instabile şi stabile static- catildeptuşire interioaratilde (torcretare)
- cu mortar de ciment - cu polimeri
- close fit pipe - sublime -swagelining - rolldown -compact pipe
Inlocuire conducte vechi ndashNO DIG-cu icircndepatildertarea conductei vechi din sol
- conductatilde pilot ndashpilot l- pilot ll
- impactor- pipe ejection- pipe extraction- CLG
- cu distrugerea conductei vechi- pipe bursting (cu aer comprimat cu forţatilde de tragere cu acţionarehidraulicatilde pipe implosion)- pipe splitting ( pentru oţel fontatilde ductilatilde )
Reparaţie capitalatilde reabilitare - tranşeu deschisReparaţie localatilde - short liner pentru Dn = 100 divide 600 mm
- echipament robotizat pentru netezirea presarea mufelor şi cratildepatildeturilor din ţevi Dn
ge 150 mm + reabilitarea branşamentelor realizate cu coliere presate pe conductaprincipalatilde şi etanşare cu ratildeşini Dn ge 150 mm
- tehnica injectatilderii pentru sigilarea mufelor şi cratildepatildeturilor
3
- procedee de reparare prin sudare la conducte metalice ( icircncatildercare cu suduratilde peticesudate manşoare tip B
- procedee de reparare a conductelor metalice fatilderatilde sudare( cu manşon tip Aicircnvelişuri cu ratildeşinatilde)
- utilizarea icircnvelişurilor de consolidare metalice umplute cu materiale polimerice saucompozite
- repararea conductelor metalice cu icircnvelişuri din materiale polimerice saucompozite
-Criteriile al catilderui numatilder nu trebuie satilde fie mai mare de 10 pentru selecţia tehnologiilor dereabilitare sunt prezentate icircn tabelul 1Analizicircnd caracteristicile tehnice şi tehnologice ale tronsonului de conductatilde din schemaprezentatatilde mai sus se extrag variantele de reabilitare care se noteazatilde cu V1 V2ViDin tabelul 1 se aleg criteriile de evaluare
Criterii pentru selecţia tehnologiilor de reabilitare Tabelul 1NrcrtCj Denumirea criteriului UM Natura criteriuluiC1 Durata de viaţatilde a conductei reabilitate ani maximizantC2 Durata de execuţie ani minimizantC3 Perturbarea traficului sau a exploataţiei agricole minimizantC4 Perturbarea altor reţele minimizantC5 Afectarea mediului minimizant
C6 Preţul reabilitatilderii ron minimizantC7 Lungimea traseului m maximizantC8 Garanţia ani maximizantC9 Accesibilitatea ( satisfacerea necesitatildeţilor
locuitorilor a mediului de afaceri)lockm maximizant
Notatilde Natura criteriului poate fi schimbatatilde la cerinţele beneficiarului particularitatildeţile lucratilderiide reabilitare prevederile legislaţiei icircn vigoare factori sociali etc
Fiecatilderui criteriu de evaluare Cj i se stabileşte un coeficient de importanţatilde Kj pe oscaratilde de ierarhizare de la 1 la 3
- 1 ndash importanţatilde redusatilde- 2 ndash importanţatilde medie- 3 ndash importanţatilde maximatilde
Pentru stabilirea ponderii de importanţatilde al fiecatilderui criteriu selectat se utilizeazatilde coeficienţinumerici de importanţatilde utilizacircndu-se diferite scatilderi cu valori 1 divide 3 1 divide 5 1 divide 7 1 divide 10 1 divide100 Alegerea scatilderii se face icircn funcţie de precizia cu care se doreşte departajarea criteriilor deevaluare In tabelul 2 se prezintatilde cacircteva scale de evaluare ( clasificare)
Scale de clasificare cu diferite nivele Tabelul 2
Calificativ acordat Grad de satisfacere3 nivele 1 minim
2 parţial3 total
5 nivele 0 nesatisfatildecatildetor25 satisfatildecatildetor
4
5 mediocru75 bine10 foarte bine
7 nivele -3 influenţatilde negativatilde foarte mare-2 influenţatilde negativatilde mare-1 influenţatilde negativatilde0 nici o influenţatilde1 influenţatilde pozitivatilde2 influenţatilde pozitivatilde mare3 influenţatilde pozitivatilde foarte mare
10 nivele ndash transformareacalificativelor icircn note
Foarte bine Bine Mediocru Satisfatildecatildetor Nesatisfatildecatildetor
Criterii cu pondere ge 3 10 75 5 25 0Criterii cu pondere 2 8 65 5 35 2Criterii cu pondere 1 7 6 5 4 3
Eficienţa economicatilde a noilor tehnologii NO DIG apare numai peste o anumitatilde valoare alungimii de conductatilde reabilitatatilde
13 Metoda de evaluare globalatilde a performanţelorAceastatilde metodatilde este icircn prezent cea mai utilizatatilde de diverse firme instituţii pentru luareadeciziilor icircn domeniul reabilitatilderii sistemelor de conducte ( face parte din metoda icircnsumatilderiiponderilor) Paşii care trebuie urmaţi sunt
- stabilirea variantelor care urmeazatilde a fi analizate schema punct 12- stabilirea criteriilor de evaluare ndash tabelul 1- şi a coeficienţilor numerici de importanţatildetabelul 2- icircntocmirea matricei cu calificative şi transformarea calificativelor icircn notecare seicircnscriu icircn matricea notelor-- calcularea indicelui global de performanţatilde pentru fiecare variantatilde icircn parte cu relaţia
IG = jj
n
j
KN 1
(1)
unde Nj este nota atribuitatildeKj ndash coefientul de performanţatilde (numerici de importanţatilde) a criteriului de evaluaren ndash numatilderul de criterii de evaluare (maxim 10)-clasificarea variantelor analizate- varianta cu punctajul cel mai mare ocupatilde prima
poziţie
2 Principalele tehnologii de reabilitare modernizare conducte
21 Tehnologia cured in place pipe (CIPP)Tehnologia constatilde icircn introducerea unui tub linear flexibil (furtun) ales icircn funcţie de
aplicaţie (apatilde potabilatilde canalizare apatilde industrialatilde etc) impregnat cu o ratildeşinatilde termoreglabilatildeicircn conducta gazdatilde ce trebuie reabilitatatilde Tubul linear flexibil este confecţionat din poliesterlacircnatilde material fibros şi prevatildezut pe o faţatilde cu un film din polietilenatilde poliuretan PVC Ratildeşinatermoreglabilatilde este aleasatilde icircn funcţie de utilizare poliester la canalizatilderi sanitare vinilester laaplicaţii industriale unde se cere rezistenţatilde mare la coroziune şi presiune ratildeşinatilde epoxidicatilde laapatilde potabilatilde icircn domeniul industrial unde se cere rezistenţatilde mare la presiune şi temperaturatilde
5
ridicatatilde In figurile 1 şi 2 se prezintatilde schema de principiu a metodei CIPP antrenareafurtunului se face cu apatilde rece
1 2 3 4 5 6 7 8
Fig1 Introducere furtun flexibil icircn conducta veche 1- conductatilde veche (gazdatilde) 2- apatilde rece3- autospecialatilde 4- furtun nou 5- furtun pliat impregnat cu ratildeşinatilde 6 ndashechipament tip rastel7- catildemin de acces 8- hidrant
Intatilderirea furtunului cu apatilde caldatilde este prezentatatilde icircn figura 2Tratarea ratildeşinii cu careeste impregnat furtunul se poate face cu apatilde caldatilde abur cu latildempi cu raze ultravioleteLa tratarea cu apatilde caldatilde sau abur se urmatildereşte cu ajutorul unor senzori permanenttemperatura la fiecare capatildet al furtunului Ratildeşinile artificiale epoxy A2000B se folosescpentru catildeptuşeli impregnate la exteriorul furtunului PVC iar FluvPax TF4 se utilizeazatilde lamateriale neţesute la furtune PUExistatilde douatilde procedee de introducere a furtunului flexibil icircn conducta veche (gazdatilde) primulinverted in place la care furtunul este introdus cu ajutorul aerului comprimat (presiunea aer02divide04 bari) sau a apei al doilea procedeu pulled in place la care furtunul se trage icircnconducta veche cu troliu Procedeul CIPP se poate aplica pentru conducte instabile şi stabiledin punct de vedere static
Procedeul se aplicatilde la conducte cu Dn = 100 divide 1200 mm Lungimea tronsonuluireabilitat L le 600 mIndiferent de procedeu se va urmatilderi viteza cu care se deplaseazatilde furtunul icircn conducta veche(gazdatilde) 4 divide 7 mmin precum şi forţa de tragere a furtunului care nu trebuie sa depatildeşeascatildevaloarea prescrisatilde de producatildetor Se utilizeazatilde curent douatilde tipuri de furtune
- pe baza icircnvelişului extern PVC conducta este icircn linie dreaptatilde coturi la maximum450 Dn = 100 divide 400 mm dimensiunile nu se modificatilde icircn timpul procesului deinstalare
- pe baza icircnvelişului extern PU pentru ţevi drepte cu coturi la 900 extensibile se potutiliza şi la un alt diametru mai mare ca cel nominal de micşoreazatilde cu 4 datoritatildeextensiilor radiale icircn consecinţatilde lungimea de va matilderi cu 4
6
Forţa de tragere a furtunului datoritatilde frecatilderilor dintre conducta gazdatilde şi furtun se poatecalcula cu expresia
Ft = 12 (μmiddotpmiddotx) (2)unde Ft este forţa de tragere icircn N
μ = 01 divide 03 ndashcoeficient de frecare furtun conductatilde vechep ndash greutatea liniaratilde a furtunului icircn Nmx ndash lungimea furtunului icircn m
1 2 3 4 5Figura 2 Intatilderirea ratildeşinii cu apatilde caldatilde 1 catildemin de sosire 2- apatilde caldatilde 3- conductatilde nouatildeicircntatilderitatilde4-conductatilde apatilde caldatilde tur 5- conductatilde apatilde caldatilde retur
Dupatilde icircntatilderirea ratildeşinii conducta poate fi spatildelatatilde şi dezinfectatatilde Conductele de branşament seleagatilde la conducta reabilitatatilde cu ajutorul robotului echipat special cu freze şi camere videoUrmeazatilde inspecţia video pe icircntreg traseul reabilitat Garanţia acordatatilde 25 ani[14]
Tehnologia de execuţie are urmatildetoarele etape- colectarea datelor de spre diametrul nominal al conductei gazde debitul vehiculat
grosimea peretelui materialul din care este confecţionatatilde conducta schimbatilderile de diametrupe anumite tronsoane identificarea tuturor ramificaţiilor active şi inactive
- identificarea gurilor de acces sau executarea acestora- montarea echipamentului de tip rastel- redicţionarea curgerilor din conducta gazdatilde curatildeţirea conductei- instalarea furtunului impregnat cu ratildeşinatilde icircn conducta gazdatilde prin gurile de acces- uscarea materialului cu apatilde caldatilde abur sau latildempi cu raze ultraviolete- verificarea conductei noi- reconectarea conecţiilor laterale prin decuparea de guri de conectare laterale şi
sigilarea conecţiilor laterale abandonate22 Calculul de reabilitare a conductei reabilitate cu tehnologia CIPP
7
Conducta gazdatilde poate fi parţial deterioratatilde Pentru a se realiza stabilitatea staticatilde a noiiconducte reabilitate trebuie dimensionat furtunul icircn funcţie de solicitatilderile externe Calcululconstatilde icircn
- calculul la incovoiere- calculul la flambaj- calculul rezistenţei furtunului la obosealatilde (stres)- calculul la flambaj datorat icircncatildercatilderii rezultate din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde
221 Calculul la icircncovoiereCalculul de icircncovoiere constatilde fie icircn determinarea procentului de icircncovoiere
efectiv (γD) la o anumitatilde grosime a peretelui furtunului t fie a grosimii pereteluifurtunului t admiţacircnd un procent de icircncovoiere maxim de (γD) le 5 Procentul deicircncovoire se calculeazatilde cu relaţia
γD = K(LW + Ws ) 100 [ E 15( DR ndash 1)3 + 0061 Es] (3)
unde γ este icircncovoierea conductei reabilitate-γD le 5 - procentul de icircncovoiere- L = 125 coeficient de decalaj- K = 0083 constantatilde de stratificare- W ndash icircncatildercarea staticatilde icircn N- Ws ndash icircncatildercarea dinamicatilde icircn N- DR = D t ndashraportul conductei reabilitate- D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat) icircn m- t ndash grosimea furtunului icircn m- E ndashmodulul de elasticitate al solului icircn Nm2- Es- modul de reacţie al solului icircn Nm2
Incatildercarea staticatilde W rezultatatilde din greutatea solului se calculeazatilde cu relaţiaW = CmiddotωmiddotBd 144 (4)
Unde C ndashgrad de ovalizareω- densitatea solului icircn kgm3Bd- latildeţimea tranşeei icircn care a fost montatatilde conducta ga zdatilde ( de reabilitat) icircn m
Coeficientul C se determinatilde cu expresia
C =
ku
e d
S
B
Huk
2
1
2
(5)
unde ku este raportul icircntre icircncatildercarea orizontalatilde şi cea verticalatildeHs ndashadacircncimea de pozare a conductei icircn m
Calculul icircncatildercatilderii dinamice care acţioneazatilde asupra furtunului pleacatilde de la realitatea catilde asuprafurtunului pot acţiona icircncatildercatilderi dinamice concentrate WSC şi icircncatildercatilderi dinamice distribuiteWSD
WS= WSC + WSD (6)
WSC = 033middotCSCmiddotPmiddotFSC 12middotD (7)WSD = CSDmiddotpmiddotFSD 144 (8)
unde CSC ndash coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor concentrateP ndash icircncatildercatilderi concentrate icircn NFSC- factor de impact pentru icircncatildercatilderi concentrate
8
CSD- coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor distribuitep ndash suprafaţa pe care sunt aplicate icircncatildercatilderile distribuite m2FSD- factor de impact pentru icircncatildercatilderi distribuite
222Calculul la flambaj
Furtunul este solicitat exterior de icircncatildercatilderi dinamice concentrate şi distribuite plusicircncatildercarea rezultatatilde din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde Grosimea furtunului t se determinatilde curelaţia[9]
t = 0721 D
3
1
2
sSL
t
CEBRE
I
Nq
(9)
unde D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde icircn mN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
qt =N
1 2
1
332
D
IECcedilBR L
(10)
qt ndash presiunea exterioaratilde exercitatatilde asupra conductei icircn Nm2EL ndash modulul de elasticitate redus la icircncovoiere datoritatilde efectului de icircmbatildetracircnire icircn Nm2Rω= 1 ndash 033(HωHS) coeficientul lui Buoyancy pentru apatilde (valoare minimatilde 067)B - coeficient de elasticitate pentru furtunI = 250t - moment de inerţieC- coeficient de ovalizare a conductei respectiv al furtunului calculat cu relaţia
C =
3
2
1001
1001
q
q
(11)
q ndash gradul de ovalizare calculat cu expresia
q = 100 (m
m
D
DD max ) (12)
unde Dm Dmax sunt diametrul mediu respectiv diametrul maxim al conducteiCoeficientul de elasticitate pentru furtun se determinatilde cu expresia
B =sH
e650
41
1
(13)
Incatildercatilderile statice şi dinamice se determinatilde cu relaţiile (6) (7) (8)In cazul icircn care flambajul este datorat numai icircncatildercatilderilor rezultate din acţiunea pacircnzei
de apatilde freaticatilde grosimea furtunului t se calculeazatilde cu expresia
9
t =
1
1(
2 3
1
2
PN
CKE
DR
L
(14)
icircn care P ndash este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunK = 7 ndashfactor de amplificareEL ndash modulul de elasticitate la icircncovoiereν = 03 ndashcoeficientul lui Poisson pentru furtunC- coeficientul de ovalizareDR- raportul conductei reabilitateN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
223 Verificarea rezistenţei furtunului la stresLa o duratatilde de viaţatilde de 50 de ani furtunul este supus unor condiţii de stres (obosealatilde
icircmbatildetracircnire) Fiind confecţionat din mai multe materiale cu caracteristici tehnice diferitefurtunul trebuie verificat şi la stres Se poate utiliza relaţia
15100
q(1+
100
q)( 2)(
t
D- 05 ( 1+ )
100
q)(
t
D=
PN
S(15)
icircn care P este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunt ndash grosimea furtunuluiN = 15 divide 2 factor de siguranţatildeS ndash rezistenţa la icircncovoiere a furtunuluiD ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat)q ndash gradul de ovalizare
Valoarea cea mai mare a grosimii furtunului t ca rezultat al diferitelor calcule efectuatepentru fiecare tip de solicitare icircn parte este grosimea finalatilde a peretelui furtunului
23 Metode de catildeptuşire interioaratildeConductele ce trebuie reabilitate sunt catildeptuşite pe suprafaţa interioaratilde cu un strat
subţire de mortar de ciment special sau polimeri speciali De regulatilde grosimea stratului estemai micatilde de 10 mm In unele cazuri se pot depune mai multe straturi Captuşirea interioaratilde(catildematildeşuirea) trebuie satilde asigure protecţie anticorozivatilde umplerea fisurilor şi a gatildeurilorrigiditatea catildeptuşelii stabilitatea staticatilde a conductei In acelaşi timp se icircmbunatildetatildeţescproprietatildeţile hidraulice ale conductei suprafaţa rezultatatilde icircn urma depunerii are rugozitatea maimicatilde ca rugozitatea suprafeţei interioare a vechii conducte Inainte de a se aplica metoda decatildeptuşire interioaratilde conducta se curatildetatilde foarte bine asiguracircndu-se un suport bun pentrucatildeptuşeala aplicatatilde In figura 3 se prezintatilde procedeul de catildeptuşire prin centrifugarePentru protejarea anticorozivatilde a conductelor metalice se aplicatilde catildeptuşeli cu ratildeşini poliexidicatilde
poliuree şi poliuretanToate aceste materiale au şi o bunatilde rezistenţatilde la abraziune Rugozitatea
suprafeţei interioare a conductei este foarte micatilde
Procedeul se aplicatilde la conducte cu diametrul nominal Dn= 80 divide 3400 mm şi lungimi aletronsoanelor de conducte L le 400 m
10
1 2 3 4 5 6Fig3 Utilaj pentru catildeptuşire prin centrifugare 1-conductatilde veche curatildeţatatilde 2 - furtun pentrualimentare cu mortar 3- robot 4- cap de pulverizare prin centrifugare 5- sistem de gletuire6-strat de mortar depus
Debitul de apatilde transportat prin conductatilde Q icircnainte de reabilitare calculat cu relaţiaQ = Av (16)
unde - Q este debitul apei vehiculate prin conductatilde icircn m3s- v ndashviteza apei icircn secţiunea de calcul icircn ms- A ndasharia secţiunii transversale a conductei icircn m2
trebuie satilde fie cel puţin egal cu debitul de apatilde transportat prin conducta reabilitatatildeMicşoracircndu-se diametrul interior al conductei viteza apei creşte cresc şi pierderile de sarcinatildedatoritatilde creşterii vitezei apei Din acest motiv icircn cadrul procesului de catildematildeşuire (torcretare)se procedeazatilde la gletuirea stratului de mortar de ciment pentru ca rugozitatea stratului realizatsa fie mai micatilde ca cea dinaintea reabilitatilderii Produsul de cimentare este alcatildetuit din cimentcu proprietatildeţi speciale + nisip cu granulaţie micatilde + aditivi Mortarul preparat icircn malaxoarespeciale dupatilde reţete este transportat cu pompe prin furtun la robot
Reproiectarea constatilde icircn calculul pierderilor de sarcinatilde unitare distribuite icircnainteşi dupatilde reabilitarea conductei precum şi a stabilitatildeţii statice sub influenţa diferitelorsarcini exterioarePierderile de sarcinatilde unitare distribuite icircn funcţie de debitul de apatilde transportat se determinatilde curelaţia
hr = Md Q2 (17)unde hr sunt pierderile de sarcinatilde unitar distribuite icircn mbar m
Md ndash modulul de rezistenţa hidraulicatilde icircn s2 m5Modulul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde Md se calculeazatilde cu relaţia
Md = 00826middot(λd5) (18)unde λ este coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde [-]
d- diametrul interior al conductei icircn mIntre coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde λ şi coeficientul lui Chezy ndashC- existatilde
legatildeturaλ = 8middotg C2 (19)
unde C -este coeficientul lui Chezy icircn m05sg-acceleraţia gravitaţionalatilde icircn ms2
Coeficientul lui Chezy se determinatilde cu expresia
C = kmiddotRh16 (20)
unde k-coeficientul de rugozitate al materialului [-]
11
Raza hidraulicatilde a conductei cu secţiunea circularatilde se determinatilde cu expresia
Rh = d4 (21)unde d ndash diametrul interior al conductei icircn m
In cazul icircn care se urmatildereşte protecţia anticorozivatilde umplerea fisurilor rigiditatea catildeptuşelii
(aplicaţie semi-structuralatilde) materialul folosit la obţinerea stratului depus de o anumitatilde
grosime t trebuie satilde asigure rezistenţa la forfecare pentru a menţine continuitatea
longitudinalatilde a stratului icircn prezenţa mişcatilderilor de teren rezistenţatilde la icircncovoiere rezistenţatilde
pentru preluarea sarcinilor dinamice Trebuie satildepate puţuri de lansare (de plecare de sosire
intermediare) care reprezintatilde circa 6 din suprafaţa totalatilde a şanţului necesar pentru
realizarea cu tranşeu deschis a conductei
223 Tehnologia sliplineTehnologia constatilde icircn introducerea unui tub nou icircn tubul vechi curatildeţat De regulatilde se
instaleazatilde conducte noi din GRP din PEID icircn conducte vechi Metoda se aplicatilde la reabilitareaconductelor de apatilde potabilatilde canalizare menajeratilde şi industrialatilde gaze naturale Toate sarcinilesunt preluate de noua conductatilde Secţiunea transversalatilde a noii conducte este mai micatilde casecţiunea transversalatilde a vechii conducte dar diferenţa va fi compensatatilde de valoareacoeficientul de rugozitate foarte mic al suprafeţei interioare a noii conducte Spaţiul dintrevechea conductatilde şi noua conductatilde este umplut cu un material special de cimentare In figura4A se prezintatilde schema tehnologicatilde de montare a noii conducte din PEID icircmbinatatilde prin suduratildecap la cap icircn exteriorul conductei vechiIn figura 4B se prezintatilde schema tehnologicatilde pentrumontare conducte GRP
A B1 2 3 4 5 1 2 3
12
Fig4 A-Tehnologie slipline montare conductatilde PEID 1- conductatilde veche2 ndashcap de tragere3-material de umplere4- cacircrlig6- conductatilde nouatilde PEID B-montare conductatilde GRP 1- conductatildeveche 2-material de cimentare 3- conductatilde nouatilde
224 Tehnologia subline
In conducta veche inspectatatilde video şi ulterior curatildeţatatilde foarte bine se introduce oconductatilde de polietilenatilde PE 80 sau PE 100 avatildend SDR (raportul dintre Dn t ) icircntre 26 şi 80Conducta nouatilde se supune unui proces de deformare a secţiunii transversale pe toatatilde lungimeaconductei sub forma de U ( icircn domeniul de elasticitate al materialului) dupatilde care se leagatilde cubenzi de sprijin figura 5 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde de troliu cu un cablu forţa detragere fiind monitorizatatilde permanent Dupatilde introducerea noii conducte icircn vechea conductatilde seintroduce apatilde sub presiune icircn conductatilde benzile de sprijin se vor rupe şi conducta nouatilde vareveni la forma iniţialatilde datoritatilde memoriei termice Procedeul se aplicatilde pentru Dn = 75mmdivide 1600mm şi lungimea L = 600m
1 2 3 4
Figura 5 Tehnologia subline 1- conductatilde veche 2- conductatilde nouatilde 3 ndash bandatilde de sprijin4 ndash conductatilde nouatilde revenitatilde la forma circularatilde
225 Tehnologia compact pipe
Conducta nouatilde din PEXa ( polietilenatilde reticulatatilde cu memoria formei) este introdusatilde icircnconducta de reabilitat deformatatilde sub forma literei C Aceastatilde conductatilde este trasatilde icircn conductaveche cu ajutorul unui troliu puţurile de acces sunt fie catildeminele de vanatilde existente fie puţuri
13
noi In figura 6 se prezintatilde poziţia conductei noi icircn timpul procesului de reabilitare şi dupatildereabilitare Readucerea conductei noi la forma iniţialatilde se face prin icircncatildelzire cu abur
Diametrul conductelor de reabilitat Dn = 100 divide 500 mm lungimea maximatilde 700mConducta nouatilde se muleazatilde pe interiorul conductei vechi şi preia sarcinile acesteia
226 Tehnologia swagelining
Tehnologia swagelining utilizeazatilde ca şi conductatilde nouatilde polietilena standard catildereia i sereduce diametrul cu 5divide 15 - deformatatilde icircn domeniul elastic cu ajutorul unui echipamentcomplex de reducere a diametrului figura 7 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde cu troliu icircnconducta veche ce trebuie reabilitatatilde Dupatilde aşzarea pe poziţia finalatilde a conductei forţa detragere este redusatilde iar conducta nouatilde revine la diametrul iniţial datoritatilde fenomenului derevenire elasticatilde Conducta nouatilde se muleazatilde perfect pe suprafaţa interioaratilde a conductei dereabilitat suprafaţatilde ce trebuie satilde fie curatatilde In figura 8 se prezintatilde instalaţia pentru procedeulswagelining Diametrul conductelor ce pot fi reabilitate Dn= 65 divide 1000mm la o lungimede 1000 m
Forţa de tracţiune a troliului poate fi determinatatilde cu relaţia ( 2 )
1 2 3Fig6 Tehnologia compact pipe 1-conductatilde de reabilitat 2- conductatildenouatilde deformatatilde icircn C 3- conductatilde nouatilde readusatilde la forma iniţialatilde
14
1 2 3 4 5
Figura 7Reducere dimensiuni conductatilde 1-conductatilde veche2 ndash conductatilde nouatilde gacirctuitatilde3- filieratilde 4- conductatilde nouatilde5- cap de tragere
1 2 3 4 5 6 7 8 9Figura 8 Instalaţie pentru tehnologia swagelining 1-conductatilde nouatilde PE 2- rolatilde de ghidare 3-reductor 4- puţ de plecare 5- conductatilde veche 6- cap de tragere 7- cablu 8-puţ sosire 9-troliu
267 Tehnologia rolldown
Tehnologia se aplicatilde la sistemele de distribuţie apatilde cu diametre mari amplasate icircn zone cutrafic pietonal şi auto ridicat Se utilizeazatilde conducte din PE icircmbinate prin suduratilde cap la cap peşantier cu ajutorul unui dispozitiv special cu role perechi Acest dispozitiv reduce diametrulcu maxim 10 icircn domeniul elastic al materialului viteza de reducere fiind de 1divide 3mminutReaducerea la forma şi dimensiunea iniţialatilde se face prin icircncatildelzirea conductei cu aburProcedeul este unul structural se pot reabilita conducte instabil din punct de vederestatic In figura 9 se prezintatilde tehnologia rolldown Dimensiunile conductelor de reabilitatDn=150 divide1000 mm lungimea 600 divide800 m
15
1 2 3 4
Figura 9 Tehnologia rolldown 1-conductatilde de reabilitat2-role3- conductatilde nouatilde4- conductatilde nouatilde fixatatilde icircn conducta veche
Bibliografie1 Roman M şa- Analiza multicriterialatilde Manual 2012 Academia de studii economiceBucureşti2 Massimio Flori ndashGhid pentru analiza cost-beneficu a proiectelor de investiţii Fonduleuopean pentru dezvoltare regionalatilde fondul de coeziune şi ISPA Universitatea de studii dinMilano 19973xxx - Ghid naţional pentru analiza cost-beneficiu a proiectelor finanţate din instrumentelestructurale Ministerul Economiei şi finanţelor4 StoenescuAl şa- Culegere de probleme de mecanicatilde teoreticatilde Editura Didacticatilde şipedagogicatilde Bucureşti 19655 Tudor I şa ndash Protecţia anticorozivatilde şi reabilitatea conductelor şi rezervoarelor EdituraUPG Ploieşti 2007 ISBN ndash 978-973-719-154-06 UTCB-ICECOM Bucureşti ndash Ghid pentru reabilitatea conductelor pentru transportul apei(brutecurate uzate uzate epurate etc) Bucureşti 20137Alessandrescu A- Inginerie mecanicatilde a sistemelor de conducte Ghid de proiectare + CDEditura AGIR Bucureşti 2013 ISBN 978-973-720-489-98 Paraschiv D- Tehnologii de recondiţionare şi procesatilderi ale suprafeţelor metalice EdituraJunimea Iaşi 2005 ISBN 973-37-0539-x9Najafi M ndash Trenchless technologies Piping- Installation and Inspection SUA ASCE PressISBN -978-0-07-164088-62010
16
10 Trujillo ARGhaderi S- Analysis of the long ndashterm Effect of mentenance Strategies InPipelines Technology 2006 Conference Bochum200611 httpmasinisiutilajero12 wwwtpcomro13 wwwrehaucom14SREN 129502 Calculul de rezistenţatilde mecanicatilde al reţele lor icircngropate sub diverse condiţiide icircncatildercare15 wwwceindustrialcomro16 httpinstalatiiucoznetindexconducte0-1517 wwwmnsrocamasuire framehtml18 wwwreabilitare-conductero19wwwcrumanro20 wwwHobasro21wwwgrup4cjro
- Note de curs 1pdf
- Note de curs 2_3pdf
- Note de curs 4_5pdf
- Note de curs 6pdf
- Note de curs 7_8_9pdf
9
1 2 3 4 5 6
Fig7 Curatildeţare mecanicatilde1-conductatilde cu depuneri 2- dispozitiv mecanic de curatildeţare 3 ndashcablu
4 ndashgroapatilde de poziţie 5 ndashconductatilde curatatilde 6-mototroliu de diferite puteri
Fig8 Curatildeţarea cu capsule flexibile
Pentru desfundarea ţevilor de canalizare cu diametre cuprinse icircntre 13 ndash 250 mm se folosesc
foreze pentru desfundat ţevi de canalizare echipate cu o gamatilde de accesorii - -
- capete drepte ovale conice pentru curatildeţiri uşoare
- capete cu lanţ pentru curatildeţare conducte din oţel fontatilde
10
- capete romboidale pentru curatildeţare depuneri de piatratilde
- cuţite tocatildetoare pentru conducte cu diametre mari
- freze cu 4 şi 6 lame pentru stratildepungerea conductelor foarte obturate
- cacircrlige recuperatoare pentru extragere material textil hacircrtie etc
Arcul curatildeţitor pe care sunt montate accesoriile ajunge la o lungime de maxim 60 m
In anexa 1 se prezintatilde un dispozitiv de curatildeţare mecanic cu ghiare iar icircn anexa 2 conductele
curatildeţate
1 2 3
Anexa 1 ndash Dispozitiv de curatildetare cu ghiare(3 racircnduri concentrice de ghiare) 1-ghiare 2corp
3cacircrlig [10]
11
Aenxa 2 Conducte curatildeţate pregatildetite pentru reabilitare [10]
Bibliografie
1Badea G ndashInstalaţii sanitare Editura Risoprint Cluj-Napoca 2008
2Aştilean I- Contribuţii teoretice şi experimetale la reabilitarea şi modernizarea sistemelelor
de alimentare cu apatilde a localitatildeţilor urbane Tezatilde de doctorat UTC-N 2010
3Chira TV- Diagnosticarea statilderii tehnice a sistemelor de canalizare Tezatilde de doctorat
UTC-N 2012
4 httpinspecţievideorotemplate-ahtml
5 wwwtechnicmad-sonro
6 httptegadoropagesDUZE-CURATARE-CANALhtml
7wwwRohter-grpro
8wwwleaderroroforeze-pentru-desfundat-tevi-de-scurgerehtml
9 wwwcasteconceptro
10wwwludwiggpfeiffercom-Reabilitarea ţevilor sub presiune şi a reţelelor de canalizare
11SREN 135082011 ndash Starea reţelelor de canalizare din exteriorul clatildedirilorPartea 2
Sisteme de codificare a inspecţiei vizuale
12SRISO 24511 ndash Activitatildeţi referitoare la servicii de apatilde potabilatilde şi canalizare Indrumatildetor
pentru managementul serviciilor publice de canalizare
12
1
Note de curs 4-5Diagnosticarea conductelor din sistemele de transport şi de distribuţie aapei
1GeneralitatildeţiElementele constitutive ale conductelor din sistemele de distribuţie a apei sunt supuse
permanent uzurii fizice degradatilderii morale uneori restricţiilor legislative Dacatilde uzurile fizice
pot fi diminuate icircn timp printr-o icircntreţinere adecvatatilde periodicatilde şi o exploatare corectatilde
degradarea moralatilde a conductelor nu poate fi evitatatilde deoarece apar noi şi noi soluţii
constructive icircntr-un timp relativ scurt In ultimul secol au fost utilizate multe tipuri de
materiale la construcţia conductelor fiecare soluţie fiind la data apariţiei o noutate icircn
domeniu Analizacircndu-se comportarea icircn timp a conductelor s-a constatat catilde defectele din
sistemele de distribuţie a apei pot fi icircmpatilderţite icircn şase grupe
- -defecte datorate utilizatilderii la proiectarea execuţia şi repararea conductelor a
unor materiale şi tehnologii necorespunzatildetoare
- -defecte datorate coroziunii
- -depuneri icircn conducte
- -deterioratilderi ale conductelor prin fisurarea şi ruperea materialului din care
este confecţionatatilde conducta
- -defecte ale racordurilor şi icircmbinatilderilor
- -deterioratilderi prin exploatare necorespunzatildetoare
2 Analiza defectelor apatilderute la conductele de distribuţie a apei
In procesul de diagnosticare a conductelor se pleacatilde de la defectul constatat
definacircndu-se un numatilder de cauze care se eliminatilde metodic ajungacircndu-se la cauza primaratilde
Analiza superficialatilde de stabilire a cauzelor care a provocat defectul conduce la repetarea
defecţiunii sau accentuarea unor defecte aflate icircn stare incipientatilde
21Defecte datorate utilizatilderii de materiale şi tehnologii necorespunzatildetoare apar datoritatilde
alegerii materialului conductei a materialelor de etanşare şi protecţie anticorozivatilde
necorespunzatoare
Se manifestatilde icircn timp atacirct la conductele din fontatilde oţel cacirct şi la cele din PVC PE depozitate
necorespunzatildetor
22Defectele datorate coroziunii apar atacirct la suprafaţa interioaratilde a conductei datoritatilde
contactului cu apa cacirct şi la suprafaţa exterioaratilde datoritatilde umiditatildeţii şi agresivitatildeţii solului icircn
care este amplasatatilde conducta Chiar dacatilde conductele sunt protejate iniţial icircmpotriva coroziunii
prin vopsire zincare catildeptuşire cu materiale plastice beton ratildeşini fenomenul de corodare a
conductei apare icircn timp O atenţie deosebitatilde trebuie acordatatilde protejatilderii conductei icircmpotriva
2
coroziunii electrochimice produsatilde de curenţii vagabonzi mai ales icircn apropierea catildeii ferate sau
a catildeilor de rulare a tramvaielor Protecţia se realizeazatilde prin utilizarea sistemului anticoroziv
catodic (prin care conducta este legatatilde la polul negativ) a unei surse de curentrsquo fie cu anozi de
sacrificiu cu un potenţial mai electronegativ decacirct metalul conductei
23 Depuneri icircn conducte
Depunerile din conducte sunt cauzate de materiile icircn suspensie existente icircn apatilde şi de
satilderurile de calciu şi magneziu fig1 In timp aceste depuneri micşoreazatilde diametrul conductei
matilderesc coeficientul de rugozitate de la 003 la conducte de oţel noi la 005-02 la conducte din
oţel cu depuneri mici respectiv la valori mai mari de 2 la depuneri mari ( strat gros) [2]
Datoritatilde acestor factori scade debitul de apa transportat prin conducte sau trebuie matilderitatilde
presiunea pentru a menţine debitul Se matildereşte astfel consumul de energie electricatilde cu
repercursiuni asupra costului unui m3 de apatilde livratatilde la beneficiari Dacatilde presiunea creşte peste
presiunea de 6 bari care este presiunea maximatilde admisibilatilde icircn sistemele de distribuţie a apei se
pot produce avarii prin fisurarea sau spargerea conductei
Fig 1 Depuneri icircn conductatilde
Biofilmele sunt alte tipuri de depuneri cu grosimea de 01 mm la cacircţiva mm care pot satilde
aparatilde icircn conducte şi care pot cauza corodarea conductelor şi influenţa proprietatildeţile hidraulice
ale conductei [1]
24 Deterioratilderi ale conductelor prin fisurarea şi ruperea materialului din care este
confecţionatatilde conducta
Cauzele care provoacatilde fisurarea şi ruperea conductei sunt
3
- -greşeli de proiectare şi de execuţie
- -modificarea adacircncimii de pozare
-apariţia unor sarcini suplimentare statice şi dinamice care nu au fost luate
icircn calcul la proiectare ca şocuri vibraţii modificatilderi ale traficului urban creşterea
greutatildeţii pe osie a autocamioanelor modificarea permanentatilde a nivelului pacircnzei freatice
cauzatatilde de precipitaţii abundente sau secetatilde prelungitatilde precum şi deterioratilderile prin
icircngheţ icircn anotimpul iarnatilde
25 Defecte ale racordurilor şi icircmbinatilderilor
Aceste tipuri de defecte pot satilde aparatilde la toate tipurile de conducte la care icircmbinatilderile au
fost realizate necorespunzatildetor
26 Deterioratilderi prin exploatare necorespunzatildetoare
Deschiderea sau icircnchiderea bruscatilde a unor vane poate provoca lovitura de berbec care
deterioreazatilde conducta datoritatilde apariţiei suprapresiunilor
3 Identificarea fisurilor şi rupturilor la conductele de distribuţie a apei
Pierderile maxime admise de apatilde icircntr-un sistem de distribuţie a apei sunt de 20 [3]
Pierderi de apatilde prin deschideri Tabelul 1
Diametru
deschidere
presiune
Litriminut Litrioratilde m3zi m3lunatilde m3an
2 mm 6 bari 500 30000 720 21600 259200
4 mm 6 bari 1840 110400 2650 79488 953856
6 mm 6 bari 4000 240000 5760 172800 2073600
8 mm 6 bari 7020 421200 10200 303264 3639168
2mm 3 bari 320 19200 461 13824 165888
4 mm 3 bari 1200 72000 1728 51840 622080
In tabelul 1 se prezintatilde pierderile de apatilde la presiunea de 6 bari respectiv 3 bari [5] Din acest
motiv fisurile şi rupturile conductelor trebuie detectate permanent deoarece prin acestea se
4
pierde apa Metoda modernatilde de detectare a fisurilor este localizarea prin compararea
zgomotelor cu corelatori LNC ( Leak Noise Correlator) fig2
Fig 2 Principiul de funcţionare a corelatorului LNC
Corelatorii LCC utilizeazatilde doi senzori care detecteazatilde zgomotul (vibraţii sonore) produs de
apa care curge prin fisuratilde Distanţa pacircnatilde la cei doi senzori fiind diferitatilde şi intensitatea sonoratilde
receptatatilde de cei doi senzori este diferitatilde Distanţa de la fisuratilde pacircnatilde la transmiţatildetorul cel mai
apropiat se determinatilde cu relatia
L = ( D ndash tv ) 2 (1)
Unde D- lungimea conductei icircntre cele cele douatilde transmiţatildetoare icircn m
L- distanţa de la fisuratilde pacircnatilde la tranmiţatildetorul cel mai apropiat icircn m
v- viteza de propagare a sunetului prin conductatilde icircn mms
5
Fig 3 Detectarea pierderilor de apatilde prin monitorizare acustica cu senzori Wireless
Timpul se determinatilde cu expresia
t = N v (2)
N = D ndash 2L (3)
Altatilde metodatilde pentru detectarea pierderilor de apatildendash sistem de monitorizare Wireless
Leakmaster - fig3 se bazeazatilde tot pe vibraţiile acustice provocate de jetul de apatilde care iese
din conductatilde şi produce icircn corpul conductei vibraţii acustice Nivelele de zgomot detectate de
senzori sunt salvate şi transmise prin radio la unitatea mobilatilde centralatilde De regulatilde se matildesoaratilde
zgomotul icircn timpul perioadei de consum redus de apatilde icircntre orele 2- 4 am Zgomotul poate fi
depistat şi la vane contoare de apatilde hidranţi alte armatildeturi
Urmatilderirea şi calibrarea acusticatilde TestrodGeofon utilizeazatilde douatilde unitatildeţi una de localizare
Testrod alta de calibrare Geofon care lucreazatilde icircn combinaţie cu un generator de puls PWG
Se ascultatilde vanele şi apometrele iar icircn locul unde existatilde scurgere presiunea exercitatatilde produce
un zgomot care poate fi detectat de la suprafaţatilde cu echipamentul amintit fig4
6
1 2 3
Fig4 Determinarea pierderilor de apatilde cu aparatul TestrodGeofon 1 ndashtijatilde robinet 2-
spatilderturatilde 3-hidrant
Detectorul de gaz Gas Check-H2 determinatilde pierderile de hidrogen din conducta umplutatilde cu
gaz la o anumitatilde presiune Durata de matildesurare depinde de dimensiunea fisurii tipul de sol
structura de suprafaţatildefig5
Fig 5 Detector de gaze
4 Diagnosticarea imagisticatilde a statilderii tehnice a conductelor
7
Stabilirea statilderii tehnice a conductelor unui sistem de distribuţie a apei se realizeazatilde icircn prezent
prin diagnosticare imagisticatilde Informaţiile obţinute vor fi utilizate la fundamentarea deciziilor
de reabilitarereparare şi retehnologizare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeaza icircnainte de
icircnceperea unui proces de repararereabilitare cu tehnologii NO DIG adicatilde fatilderatilde satildepatildeturatilde
continuatilde pe icircntreaga perioadatilde de reabilitare şi se terminatilde odatatilde cu finalizarea lucratilderilor de
reabilitare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeazatilde icircn douatilde etape realizarea pe teren a
inspecţiei tehnice a conductelor şi procesarea imaginilor realizate finalizatatilde prin icircntocmirea
raportului de inspecţie Realizarea pe teren a inspecţiei tehnice se face cu ajutorul roboţilor
pentru inspecţie imagisticatilde deplasabili pe roţi sau şenile Inainte de realizarea inspecţiei icircn
conductatilde se realizeazatilde urmatildetoarele operaţii conducta se izoleazatilde de restul instalaţiei se
goleşte de apatilde se curatildeţatilde se demonteazatilde vanele de separaţie şi se introduce robotul icircn
conductatilde Roboţii sunt echipaţi cu camere video laser pentru determinarea ovalitatildeţii
conductei sonar pentru determinarea grosimii stratului de coroziune a fisurilor şi a
icircmbinatilderilor defecte camere telescopice mobile pentru inspecţia tehnicatilde a racordurilor surse
de luminatilde suplimentaratilde radiolocatoare pentru determinarea traseului conductei fig6
Rapoartele de inspecţie cuprind date referitoare la tipul conductei inspectate adacircncimea de
pozare a conductei numatilderul de defecte poziţia şi starea racordurilor tipul defectelor
localizarea acestora schiţa tronsonului inspectat cu localizarea defectelor
Fig 6 Robot dotat şi cu laser pentru stabilirea gradului de ovalizare conducte
Fig7 Diagnosticare conductatilde de apatilde ndashdepuneri
Bibliografie
8
1 Bolboacatilde AM- Contribuţii teoretice şi experimentale la reabilitarea şi modernizarea
conductelor din sistemele de distribuţie a apei icircn localitatildeţi Tezatilde de doctorat UTC-N Cluj-
Napoca 2012
2 wwwtermoutclujrotermoluc
3 SR 13431-2006
4 STAS 73471-74
5wwwdetcondro
6wwwdetectaquaro
7httpcasteconceptro
1
Note de curs 6 Diagnosticarea conductelor din sistemele de transport şidistribuţie a gazelor combustibile
1 IntroducereGazele combustibile- gaze naturale şi gaze petroliere lichefiate- sunt utilizate pentru
- nevoi menajere la maşini de gatildetit şi preparare apatilde caldatilde- instalaţii de ardere pentru obţinerea energiei termice necesare icircncatildelzirii- icircn procese tehnologice
Reţelele pentru transportul şi distribuţia gazelor naturale combustibile se impart icircn- retele exterioare de distribuţie- reţele interioare de utilizare
Presiunile icircn reţeaua de gaze naturale combustibile sunt diferite pe tronsoanele instalaţiei- -icircnaltatilde presiune ˃ 6 bari- -medie presiune 2 ndash 6 bari- -presiune redusatilde 02 ndash 2 bari
-presiune intermediaratilde 005 ndash 02 bari-presiune joasatilde lt 005 bari
Valorile presiunilor au fost stabilite dupatilde urmatildetoarele criterii-presiunea de utilizare a arzatildetoarelor şi altor aparate care lucreazatilde cu gaze-siguranţa icircn exploatare a sistemului de alimentare cu gaze-caracteristicile funcţionale ale regulatoarelor de presiune debitmetre aparate de
reglaj şi automatizareSistemul de conducte de icircnaltatilde presiune pentru gazele din import sau cele din producţieproprie are presiunea de lucru pgt40 bari Sistemul regional de transport are presiunea de 6 ndash40 bari iar sistemul local de transport are presiunea mai micatilde de 6 bari Conductele suntmetalice confecţionate din oţel icircmbinate prin suduratilde electricatilde urmatatilde de verificareacordonului de suduratilde prin metode nedistructiveReteaua exterioaratilde de distribuţie este confecţionatatilde din tevi de oţel imbinate prin suduratilde cufitinguri (cot teu cruce etc) sau din polietilena de icircnaltatilde densitate icircmbinatatilde prin suduratilde
2 Defecţiuni ale conductelor
Prin defect al conductelor din sistemul de transport şi distribuţie al gazelor combustibile seicircnţelege orice eveniment icircn sistem care provoacatilde pierderi de gaze de la simple emanaţii lamodificatilderi ale regimului de presiune care necesitatilde pentru rezolvare reparare materiale forţatildede muncatilde utilaje consum de timpDefecţiunile apar icircn interiorul conductelor metalice lasuprafaţa peretelui sau la exteriorul conductelor Avacircnd icircn vedere gradul de periculozitate alsistemului de conducte defecţiunile posibile se impart icircn trei clase de defecte
- defecte generate de factori dependenţi de timp defecte produse de coroziuneaexterioaratilde ( electrochimicatilde chimicatilde coroziunea solului coroziunea microbiologicatildecoroziunea datoratatilde solicitatilderilor mecanice coroziunea prin eroziune coroziunea piting)defecte provocate de coroziunea interioaratilde defecte produse de coroziunea fisurantatilde subtensiune
- defecte generate de factori stabili defecte de fabricaţie ale icircmbinatilderilor sudate defecte de construcţie ( fisuri şi ruperi ale cordoanelor de suduratilde bucle sau curbe ale ţevilorsudate) defecte ale elementelor filetate ale conductelor defecte ale elementelor de tip specialale conductelor ( defecte ale icircmbinatilderilor cu flanşe defecte de funcţionare incorectatilde arobineţilorvane catildederi ale sistemului de etanşare sau corpurilor echipamentelor )
2
- defecte generate de factori independenţi de timp defecte produse de intervenţiede terţatilde parte (voite sau nevoite) care produc defecte imediate sau icircntacircrziate deterioratilderi prinacţiuni ilicite defecte produse de operarea incorectatilde defecte produse prin solicitatilderi climaticesau de teren ( defecte datorate temperaturilor scatildezute tratildeznete ploi inundaţii alunecatilderi deteren cutremure)
Coroziunea are ponderea cea mai mare raportat la numatilderul de defecţiuni care seregatildesesc icircn lunile cu temperaturi scatildezute şi umiditate mare Se depisteazatilde la distanţe mici decordonul de suduratilde şi se datoreazatilde sudurii necorespunzatildetoare izolaţiei exterioarenecorespunzatildetoare şi solului Fenomenul de coroziune duce la micşorarea grosimii pereteluiconductei şi icircn final la perforarea lui figura 1
Fig1 Coroziune exterioaratilde pe conductatilde de gaz [3]
Dacatilde coroziunea şi fisurile nu sunt depistate şi nu sunt reparate icircn stadiul primar de degradareaceste vor creşte pacircnatilde la degradarea finalatilde catastrofalatilde catildend se pierde gazul din conductatilde şi sepot produce evenimente grave In prezent existatilde implementat icircn sistemul naţional ndashTransgaz-sistemul preventiv si corectiv de mentenanţatilde care introduce un sistem lucratilderi dementenanţatilde planificate anual ndashrevizii tehnice RT- durabilitate economicatilde de mentenanţatildenivel acceptabil al riscului de producere al defectelor accidentale şi cheltuieli minimeplanificate din timp Pentru protecţia catodicatilde a conductelor (sistem activ) se utilizeazatilde douatildesisteme - sistemul cu anozi galvanici ataşaţi conductei
- sistemul cu staţie de injecţie de curent electric icircn conductatildeProtecţia anticorozivatilde exterioaratilde ndashsistem pasiv- ( uşoaratilde normalatilde icircntatilderitatilde foarte icircntatilderitatilde) serealizeazatilde icircn exterior cu mai multe straturi
- stat aderent cu grund vopsea pe bazatilde de bitum şi benzinatilde- strat izolare cu amestec pe bazatilde de bitum
3
- strat armare cu benzi din pacircslatilde sau fibratilde de sticlatilde- icircnveliş exterior din benzi bitum - cauciuc materiale plastice fibre de sticlatilde
Protecţia anticorozivatilde icircn interiorul conductei se realizeazatilde prin grunduire cu bitum
3 Diagnosticarea conductelor din sistemul de transportDiagnosticarea conductelor ce trebuie reabilitatereparate este un proces complex
realizat icircn prezent cu metode moderne Reabilitatea conductei este icircn cele mai multe cazuri osoluţie mai economicatilde decatildet o investiţie nouatilde Deciziile trebuie luate dupatilde o analizatildeeconomicatilde dupatilde durata efectivatilde de exploatare şi istoricul defectelor de pe conductatildeDiagnosticarea conductelor pentru a se stabili starea tehnicatilde vine icircn sprijunul luatilderii uneidecizii corecte Determinarea statilderii tehnice se poate realiza cu urmatildetoarele metode
- investigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei conductei metalice icircngropate aplicabilatildela conducte metalice icircngropate protejate catodic dar care prezintatilde defecte deizolare icircn vederea controlului ultrasonic al integritatildeţii materialului tubular
- investigare din interior cu ajutorul sistemelor inteligente de diagnosticare ndash PIG(cu metode magnetice şi ultrasonice) a conductei icircn funcţiune pentru defecteinterioare şi exterioare ale conductei
- tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziuneInvestigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei se face cu trei procedee- metoda Pearson (gradient de curent alternativ)-metoda potenţialelor la intervale mici CIPS-metoda gradientului de curent continuu DCUGInvestigarea din interior cu sisteme inteligente PIG detecteazatilde coroziuni interioare
coroziuni exterioare defecte ale cordoanelor de suduratilde fisuri ale materialului conducteiTehnologia aplicatatilde cuprinde urmatildetoarele operaţii
- pozarea pe traseul conductei a indicatoarelor de trecere PIG a sistemului de urmatilderirea deplasatilderii PIG-ului
- operaţii pregatildetitoare pentru inspecţie identificarea obstacolelor realizarea unuiprogram de curatildeţire adecvat inspectarea gatilderilor de lansare-primire a instalaţiei godevilare
- curatildeţirea conductelor cu PIG de curatildeţire (godevil) magnetic cu perii racloaremagnetic cu perii pe circumferinţatilde cu discuri de raclare cu discuri de ratildezuire PIG dinpolietilenatilde
- probatilde de trecere cu PIG fals echipat cu discuri de calibrare- inspecţia inteligentatilde propriu zisatilde cu PIG inteligent dotat cu senzori de relevare a
defectelor interne şi externe + detectare presiune temperaturatilde unghi de redare vitezatilde derulare
PIG-ul inteligent trebuie satilde icircnregistreze datele suficiente culese pe canale separate satildedispunatilde de capacitate mare de stocare a datelor satilde aibe un numatilder mare de senzoriminiaturizaţi pentru a acoperii 100 din circumferinţa conductei PIG-ul este transportat princonducta de gaz icircn acelaşi timp cu debitul de gaze necesare consumatorului cu o anumitatildevitezatilde PIG-ul se lanseazatilde din gara de lansare - primire PIG anexa 1 In figurile 2 şi 3 seprezitatilde douatilde tipuri de PIG-uri figura 4 prezintatilde principiul de matildesurare ultrasonicatilde In fig5 67 se prezitatilde tipuri de PIG-uri Gara de lansare primire PIG-uri asiguratilde lansarea PIG-urilor icircnconducte cu DN 200 ndash 1100 mm la presiuni nominale de 25 ndash 100 bari şi temperaturi de -300
-+ 500 Tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziune este o metodatilde nedistructivatilde de
diagnosticare a defectelor conductelor ce nu pot fi diagnosticate cu PIG-uri inteligenteMetoda constatilde icircn efectuarea matildesuratildetorilor deasupra terenului pe traseul conductei icircn vedereadeterminatilderii anomaliilor apatilderute icircn grosimea pereţilor cum ar fi coroziunea Tehnologia deoperare cuprinde
4
- aplicarea unui curent electric cu componente armonice cu frecvenţe diferite icircntredouatilde puncte ale conductei la distanţa de 1000 m unul de altul
- se deplaseazatilde placa cu senzori ( 6 senzori icircn linie x 4 coloane) fig8 din metru icircnmetru pe traseul conductei matildesuracircndu-se cacircmpul magnetic icircn lungul conductei- procesarea datelor obţinute icircn laborator icircn vederea determinatilderii deviaţiei cacircmpului
magnetic dependent de frecvenţatilde icircn direcţie verticalatilde şi orizontalatilde- prezenţa unei deviaţii indicatilde regiunea care prezintatilde defect de regulatilde cauzat de
coroziune-
Fig2 Componenţa PIG cu senzori ultrasonici
Fig3 PIG cu senzori magnetici
Metoda NO PIG se poate utiliza la diametre ale conductelor de 3 ndash 10 ţoli la o grosime aperetelui de maxim 10 mm si o adacircncime a conductei de 2 metri Lungimea de inspecţie aconductei este de 1000 m Productivitatea zilnicatilde este de 750 m Alte caracteristici tehnice
- specificaţie defect ˃ 96- lungimea minimatilde 50 mm- latildeţimea minimatilde 50 mm
5
- detectare defect ˃ 20 pierdere metal rezoluţie adacircncime ˂ 20 mm- adacircncime coroziune minim 50 din grosimea peretelui
Fig6 PIG introdus icircn conductatilde 1- conductatilde 2 ndashPIG
1 2 3 4 5
1
Fig4 Principul de matildesurare ultrasonic 1-peretele Fig 5 PIG de curatildeţire 1- periiţevii2- impuls incident 3- defect interior 4- impulsreflectat 5- defect exterior
1 2
-
6
Fig7 Tipuri de PIG
1 2 3
Fig8Instalaţie de diagnosticare NO PIG 1- placa cu senzori 2 ndash cablu 3- calculator
4 Diagnosticarea conductelor din sistemul de distribuţieConductele de transport şi distribuţie sunt izolate exterior ( protecţie pasivatilde) cu ţesatildeturatilde devatatilde de sticlatilde şi bitum protejate catodic ( protecţie activatilde) Ingropate dacatilde este cazul la minim08 m adacircncime sau montate suprateran Diagnosticarea statilderii tehnice a conductelor se facecu urmatildetoarele procedee
- examinarea vizualatilde cu ochiul liber folosind lupa dacatilde este cazul-examinare imagisticatilde icircn interiorul conductei cu camere video- examinare cu ultrasunete cu impuls reflectat- examinare cu ajutorul curenţilor turbionari- examinare cu radiatii penetrante ( Xγ )- examinare prin termografie
Conductele pot avea defectele coroziune eroziune obosealatilde Forma acestor defecte poate fi
ovalatilde neregulatatilde spiralatatilde Din punct de vedere al originii şi localizare avem defecte de
suprafaţatilde icircn apropierea suprafeţei şi defecte interne Defectele pot fi individuale sau grupate
Alegerea procedeului de diagnosticare se face dupatilde tipul defectului accesibilitatea conductei
nivel de sensibilitate dorit echipament de examinare disponibil costul procedeului Chiar
dacatilde conductele sunt corodate şi pierderea de material din peretele conductei este mai mic de
7
80 din grosimea peretelui dar nu au scurgeri de gaze ele nu se scot din funcţiune dar se
poate micşora presiunea din conductatilde Urmeazatilde a se repara ca defect local efectuicircndu-se
reparaţia localatilde a conductei pe o anumitatilde lungime
Verificarea tehnicatilde a conductelor şi branşamentelor se executatilde la intervale de 6luni-
12 luni icircn funcţie de numatilderul de defecte constatate kman precedent şi alţi parametri tabelul
1 Tabelul 1
Termene maximale pentru efectuarea verificatilderilor tehniceTipul conductei Conducte din oţel Conducte din PE
subterane supraterane
Numatilder de
defecte
constatatekman
precedent x
x lt 0025 0025ltxlt025 025ltxlt1 xgt1 indiferent de
vechimea
conductei
cu
vechime
ltde 2 ani
cu
vechime
gtde 2 ani
Interval de timp
1
verificare
an
1 verificare la
6 luni
1
verificare
la 3 luni
1
verifi
care
lunatilde
1
verificarean
1
verificare
la 6 luni
1
verificare
an
Verificarea etanşeitatildeţii icircmbinatilderii conductelor şi armatildeturilor se face la presiunea de lucru a
gazului din instalaţie cu spumatilde de apatilde şi satildepun sau aparate de detectare scurgeri de gaz metan
In figura 9 se prezintatilde un aparat pentru inspecţie video tractat manual iar icircnfig10 aparat pentru detectarea scurgerilor de gaze naturale utilizat la verificarea etanşeitatildeţii
1
2
Fig10 Aparat pentru detectare scurgeri degaze naturale 1 senzor 2- aparat
Fig9 Aparat pentru inspecţie video
8
Bibliografie
1TatildenatildesescuFT ndash Electrotehnologii Protecţia mediului procesarea de materiale şicontrol nedistructiv Editura AGIR Bucureşti 2011 ISBN 978-973-720-353-32ZecheruGh şa- Strategii de mentenanţatilde pentru conductele de transport al gazelornaturale Universitatea de petrol şi gaze Ploieşti 20113Laţa I Bicircrsan F ndashUtilizarea materialelor compozite la repararea defectelor de tip lipsatildede material produse prin coroziunea exterioaratilde a conductelor metalice In Monitorul depetrol şi gaze 5 (111) mai 2011p64wwwnopigro5wwwflowtitecom ndash Manual de intervenţie Flowtite Technology AS Norvegia6wwwtransgazro7wwwarmagazro8wwwagirro9wwwpipelineengineeringro10wwwscrigroupcom11wwwartecnoro12wwwavantro13PT CR 12-200315SREN 13480-32003A2 200716SREN 14291 ndash Soluţii spumante pentru detectarea scurgerilor de gaze17 EN 12954-2
9
Anexa 1-Garatilde de lansare - primire PIG (godevil) [10]
1
Note de curs 7-8-9 Metode şi tehnologii de reabilitare şi modernizare a conductelor dedistribuţie apatilde canalizare gaz
1 Alegerea tehnologiei de reabilitare a conductelor utilizacircnd analizamulticriterialatilde
11 GeneralitatildeţiReabilitarea conductelor reprezintatilde o etapatilde importantatilde icircn prelungirea duratei de
exploatare a conductei degradate pe o perioadatilde de 30 divide 50 ani Costul reabilitatilderii este estimatla 50 divide 75 din valoarea unei noi investiţii De exemplu icircnlocuirea conductelor de gazenaturale sau a unor tronsoane din acestea se face icircn funcţie de starea tehnicatilde numatilder de defecte km agresivitatea solului şi valorile curenţilor de dispersie modernizarea carosabilului şiinfrastructurii sistemelor de utilitatildeţi necesitatea redimensionatilderii schimbarea regi mului depresiune influenţa asupra mediului ambiant dezvoltarea economicatilde a unor regiuni etcLuarea deciziei de reabilitare este etapa cea mai importantatilde icircn realizarea proiectului dereabilitare Fiind un proiect de dezvoltare tehnologicatilde fundamentarea deciziei se face cuajutorul analizei muticriteriale -AMC Aceasta se bazeazatilde pe analiza cantitativatilde ndash prinpunctare ierarhizare determinarea ponderii - a unei game largi de catagorii şi criteriicalitative de impact Alatildeturi de costurile şi beneficiile economice stabilite prin metodacost-beneficiu - MCB - pot fi elaboraţi diferiţi indicatori sociali şi de mediu Utilizareaacestei metode permite structurarea şi combinarea diferitelor evaluatilderi ce trebuie luate icircnconsiderare icircn luarea deciziilor cacircnd pot fi mai multe alternative
AMC este utilizatatilde pentru selectarea celei mai bune alternative din cele disponibilepentru realizarea investiţiei icircn reabilitarea conductelor Pentru proiecte mici se utilizeazatildeAMC iar pentru proiecte majore AMC + MCB AMC poate fi aplicatatilde şi icircn cazurile icircncare proiectul are obiective simple acestea fiind calitative şi mai puţin cuantificabile
Etapele utilizatilderii AMC sunt- stabilirea contextului decizional- definirea opţiunilor- definirea criteriilor- crearea matricei de performanţatilde- standardizarea punctajelor- ponderea criteriilor pentru cuantificarea relativatilde a fiecatilderui criteriu icircn procesul
decizional- ierarhizarea opţiunilor- ierarhizarea rezultatelor- analiza de senzitivitateStrategia de reabilitare a unui tronson de conductatilde cuprinde urmatildetoarele etape- analiza situaţiei actuale ţinacircnd cont şi de istoricul conductei- stabilirea obiectivelor- managementul datelor- evaluarea defectelor şi a altor elemente ale tronsonului de reabilitat- estimarea şi verificarea costurilor- propuneri şi analizarea strategiei de reabilitare
- planificarea operaţiilor de reabilitareIn final se icircntocmeşte proiectul de reabilitare al conductei Justificarea adoptatilderii proiectului dereabilitare se axeazatilde pe
- reducerea costurilor de operare- reducerea costurilor de reparaţii a conductelor- reducerea pierderilor de fluid vehiculat prin conducte
2
- creşterea gradului de icircncredere a consumatorului icircn calitatea serviciului asigurat defurnizor ( calitatea fluidului presiunea de funcţionare reducerea numatilderului de opririaccidentale)
- protecţia mediului şi conservarea resurselor naturale
12 Metode de evaluareIn cadrul evaluatilderii factorilor care sunt luaţi icircn considerare la luarea deciziei de reabilitare aconductelor fie prin metoda clasicatilde tranşeu deschis fie prin metoda modernatilde NO DIG (fatilderatilde decopertare) se aplicatilde urmatildetoarele metode
- analiza directatilde a performanţelor alternativelor- icircnsumarea ponderilor sau modele liniare cumulative- procesul ierarhiei analitice ( PIA)- metoda ELECTRE l
Indiferent de metoda adoptatatilde icircn prima fazatilde a analizei trebuie stabilite metodele şi procedeelede reabilitare a conductelor Tehnologiile pot fi clasificate astfel pentru catildeptuşireacanalelorconductelor introducerea unei conducte noi icircn conducta veche conducta nouatildepreia sarcinile conductei vechi consolidarea conductei vechi realizarea de lucratilderi noi Inschema urmatildetoare se prezintatilde principalele metode şi tehnologii de reabilitareReparaţie capitalatilde reabilitare conducte-NO DIG (fatilderatilde decopertare)
- place pipe (CIPP) -pentru conducte instabile şi stabile din punct de vedere static - palled in place - inverted in place
- slipline- pentru conducte instabile şi stabile static- catildeptuşire interioaratilde (torcretare)
- cu mortar de ciment - cu polimeri
- close fit pipe - sublime -swagelining - rolldown -compact pipe
Inlocuire conducte vechi ndashNO DIG-cu icircndepatildertarea conductei vechi din sol
- conductatilde pilot ndashpilot l- pilot ll
- impactor- pipe ejection- pipe extraction- CLG
- cu distrugerea conductei vechi- pipe bursting (cu aer comprimat cu forţatilde de tragere cu acţionarehidraulicatilde pipe implosion)- pipe splitting ( pentru oţel fontatilde ductilatilde )
Reparaţie capitalatilde reabilitare - tranşeu deschisReparaţie localatilde - short liner pentru Dn = 100 divide 600 mm
- echipament robotizat pentru netezirea presarea mufelor şi cratildepatildeturilor din ţevi Dn
ge 150 mm + reabilitarea branşamentelor realizate cu coliere presate pe conductaprincipalatilde şi etanşare cu ratildeşini Dn ge 150 mm
- tehnica injectatilderii pentru sigilarea mufelor şi cratildepatildeturilor
3
- procedee de reparare prin sudare la conducte metalice ( icircncatildercare cu suduratilde peticesudate manşoare tip B
- procedee de reparare a conductelor metalice fatilderatilde sudare( cu manşon tip Aicircnvelişuri cu ratildeşinatilde)
- utilizarea icircnvelişurilor de consolidare metalice umplute cu materiale polimerice saucompozite
- repararea conductelor metalice cu icircnvelişuri din materiale polimerice saucompozite
-Criteriile al catilderui numatilder nu trebuie satilde fie mai mare de 10 pentru selecţia tehnologiilor dereabilitare sunt prezentate icircn tabelul 1Analizicircnd caracteristicile tehnice şi tehnologice ale tronsonului de conductatilde din schemaprezentatatilde mai sus se extrag variantele de reabilitare care se noteazatilde cu V1 V2ViDin tabelul 1 se aleg criteriile de evaluare
Criterii pentru selecţia tehnologiilor de reabilitare Tabelul 1NrcrtCj Denumirea criteriului UM Natura criteriuluiC1 Durata de viaţatilde a conductei reabilitate ani maximizantC2 Durata de execuţie ani minimizantC3 Perturbarea traficului sau a exploataţiei agricole minimizantC4 Perturbarea altor reţele minimizantC5 Afectarea mediului minimizant
C6 Preţul reabilitatilderii ron minimizantC7 Lungimea traseului m maximizantC8 Garanţia ani maximizantC9 Accesibilitatea ( satisfacerea necesitatildeţilor
locuitorilor a mediului de afaceri)lockm maximizant
Notatilde Natura criteriului poate fi schimbatatilde la cerinţele beneficiarului particularitatildeţile lucratilderiide reabilitare prevederile legislaţiei icircn vigoare factori sociali etc
Fiecatilderui criteriu de evaluare Cj i se stabileşte un coeficient de importanţatilde Kj pe oscaratilde de ierarhizare de la 1 la 3
- 1 ndash importanţatilde redusatilde- 2 ndash importanţatilde medie- 3 ndash importanţatilde maximatilde
Pentru stabilirea ponderii de importanţatilde al fiecatilderui criteriu selectat se utilizeazatilde coeficienţinumerici de importanţatilde utilizacircndu-se diferite scatilderi cu valori 1 divide 3 1 divide 5 1 divide 7 1 divide 10 1 divide100 Alegerea scatilderii se face icircn funcţie de precizia cu care se doreşte departajarea criteriilor deevaluare In tabelul 2 se prezintatilde cacircteva scale de evaluare ( clasificare)
Scale de clasificare cu diferite nivele Tabelul 2
Calificativ acordat Grad de satisfacere3 nivele 1 minim
2 parţial3 total
5 nivele 0 nesatisfatildecatildetor25 satisfatildecatildetor
4
5 mediocru75 bine10 foarte bine
7 nivele -3 influenţatilde negativatilde foarte mare-2 influenţatilde negativatilde mare-1 influenţatilde negativatilde0 nici o influenţatilde1 influenţatilde pozitivatilde2 influenţatilde pozitivatilde mare3 influenţatilde pozitivatilde foarte mare
10 nivele ndash transformareacalificativelor icircn note
Foarte bine Bine Mediocru Satisfatildecatildetor Nesatisfatildecatildetor
Criterii cu pondere ge 3 10 75 5 25 0Criterii cu pondere 2 8 65 5 35 2Criterii cu pondere 1 7 6 5 4 3
Eficienţa economicatilde a noilor tehnologii NO DIG apare numai peste o anumitatilde valoare alungimii de conductatilde reabilitatatilde
13 Metoda de evaluare globalatilde a performanţelorAceastatilde metodatilde este icircn prezent cea mai utilizatatilde de diverse firme instituţii pentru luareadeciziilor icircn domeniul reabilitatilderii sistemelor de conducte ( face parte din metoda icircnsumatilderiiponderilor) Paşii care trebuie urmaţi sunt
- stabilirea variantelor care urmeazatilde a fi analizate schema punct 12- stabilirea criteriilor de evaluare ndash tabelul 1- şi a coeficienţilor numerici de importanţatildetabelul 2- icircntocmirea matricei cu calificative şi transformarea calificativelor icircn notecare seicircnscriu icircn matricea notelor-- calcularea indicelui global de performanţatilde pentru fiecare variantatilde icircn parte cu relaţia
IG = jj
n
j
KN 1
(1)
unde Nj este nota atribuitatildeKj ndash coefientul de performanţatilde (numerici de importanţatilde) a criteriului de evaluaren ndash numatilderul de criterii de evaluare (maxim 10)-clasificarea variantelor analizate- varianta cu punctajul cel mai mare ocupatilde prima
poziţie
2 Principalele tehnologii de reabilitare modernizare conducte
21 Tehnologia cured in place pipe (CIPP)Tehnologia constatilde icircn introducerea unui tub linear flexibil (furtun) ales icircn funcţie de
aplicaţie (apatilde potabilatilde canalizare apatilde industrialatilde etc) impregnat cu o ratildeşinatilde termoreglabilatildeicircn conducta gazdatilde ce trebuie reabilitatatilde Tubul linear flexibil este confecţionat din poliesterlacircnatilde material fibros şi prevatildezut pe o faţatilde cu un film din polietilenatilde poliuretan PVC Ratildeşinatermoreglabilatilde este aleasatilde icircn funcţie de utilizare poliester la canalizatilderi sanitare vinilester laaplicaţii industriale unde se cere rezistenţatilde mare la coroziune şi presiune ratildeşinatilde epoxidicatilde laapatilde potabilatilde icircn domeniul industrial unde se cere rezistenţatilde mare la presiune şi temperaturatilde
5
ridicatatilde In figurile 1 şi 2 se prezintatilde schema de principiu a metodei CIPP antrenareafurtunului se face cu apatilde rece
1 2 3 4 5 6 7 8
Fig1 Introducere furtun flexibil icircn conducta veche 1- conductatilde veche (gazdatilde) 2- apatilde rece3- autospecialatilde 4- furtun nou 5- furtun pliat impregnat cu ratildeşinatilde 6 ndashechipament tip rastel7- catildemin de acces 8- hidrant
Intatilderirea furtunului cu apatilde caldatilde este prezentatatilde icircn figura 2Tratarea ratildeşinii cu careeste impregnat furtunul se poate face cu apatilde caldatilde abur cu latildempi cu raze ultravioleteLa tratarea cu apatilde caldatilde sau abur se urmatildereşte cu ajutorul unor senzori permanenttemperatura la fiecare capatildet al furtunului Ratildeşinile artificiale epoxy A2000B se folosescpentru catildeptuşeli impregnate la exteriorul furtunului PVC iar FluvPax TF4 se utilizeazatilde lamateriale neţesute la furtune PUExistatilde douatilde procedee de introducere a furtunului flexibil icircn conducta veche (gazdatilde) primulinverted in place la care furtunul este introdus cu ajutorul aerului comprimat (presiunea aer02divide04 bari) sau a apei al doilea procedeu pulled in place la care furtunul se trage icircnconducta veche cu troliu Procedeul CIPP se poate aplica pentru conducte instabile şi stabiledin punct de vedere static
Procedeul se aplicatilde la conducte cu Dn = 100 divide 1200 mm Lungimea tronsonuluireabilitat L le 600 mIndiferent de procedeu se va urmatilderi viteza cu care se deplaseazatilde furtunul icircn conducta veche(gazdatilde) 4 divide 7 mmin precum şi forţa de tragere a furtunului care nu trebuie sa depatildeşeascatildevaloarea prescrisatilde de producatildetor Se utilizeazatilde curent douatilde tipuri de furtune
- pe baza icircnvelişului extern PVC conducta este icircn linie dreaptatilde coturi la maximum450 Dn = 100 divide 400 mm dimensiunile nu se modificatilde icircn timpul procesului deinstalare
- pe baza icircnvelişului extern PU pentru ţevi drepte cu coturi la 900 extensibile se potutiliza şi la un alt diametru mai mare ca cel nominal de micşoreazatilde cu 4 datoritatildeextensiilor radiale icircn consecinţatilde lungimea de va matilderi cu 4
6
Forţa de tragere a furtunului datoritatilde frecatilderilor dintre conducta gazdatilde şi furtun se poatecalcula cu expresia
Ft = 12 (μmiddotpmiddotx) (2)unde Ft este forţa de tragere icircn N
μ = 01 divide 03 ndashcoeficient de frecare furtun conductatilde vechep ndash greutatea liniaratilde a furtunului icircn Nmx ndash lungimea furtunului icircn m
1 2 3 4 5Figura 2 Intatilderirea ratildeşinii cu apatilde caldatilde 1 catildemin de sosire 2- apatilde caldatilde 3- conductatilde nouatildeicircntatilderitatilde4-conductatilde apatilde caldatilde tur 5- conductatilde apatilde caldatilde retur
Dupatilde icircntatilderirea ratildeşinii conducta poate fi spatildelatatilde şi dezinfectatatilde Conductele de branşament seleagatilde la conducta reabilitatatilde cu ajutorul robotului echipat special cu freze şi camere videoUrmeazatilde inspecţia video pe icircntreg traseul reabilitat Garanţia acordatatilde 25 ani[14]
Tehnologia de execuţie are urmatildetoarele etape- colectarea datelor de spre diametrul nominal al conductei gazde debitul vehiculat
grosimea peretelui materialul din care este confecţionatatilde conducta schimbatilderile de diametrupe anumite tronsoane identificarea tuturor ramificaţiilor active şi inactive
- identificarea gurilor de acces sau executarea acestora- montarea echipamentului de tip rastel- redicţionarea curgerilor din conducta gazdatilde curatildeţirea conductei- instalarea furtunului impregnat cu ratildeşinatilde icircn conducta gazdatilde prin gurile de acces- uscarea materialului cu apatilde caldatilde abur sau latildempi cu raze ultraviolete- verificarea conductei noi- reconectarea conecţiilor laterale prin decuparea de guri de conectare laterale şi
sigilarea conecţiilor laterale abandonate22 Calculul de reabilitare a conductei reabilitate cu tehnologia CIPP
7
Conducta gazdatilde poate fi parţial deterioratatilde Pentru a se realiza stabilitatea staticatilde a noiiconducte reabilitate trebuie dimensionat furtunul icircn funcţie de solicitatilderile externe Calcululconstatilde icircn
- calculul la incovoiere- calculul la flambaj- calculul rezistenţei furtunului la obosealatilde (stres)- calculul la flambaj datorat icircncatildercatilderii rezultate din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde
221 Calculul la icircncovoiereCalculul de icircncovoiere constatilde fie icircn determinarea procentului de icircncovoiere
efectiv (γD) la o anumitatilde grosime a peretelui furtunului t fie a grosimii pereteluifurtunului t admiţacircnd un procent de icircncovoiere maxim de (γD) le 5 Procentul deicircncovoire se calculeazatilde cu relaţia
γD = K(LW + Ws ) 100 [ E 15( DR ndash 1)3 + 0061 Es] (3)
unde γ este icircncovoierea conductei reabilitate-γD le 5 - procentul de icircncovoiere- L = 125 coeficient de decalaj- K = 0083 constantatilde de stratificare- W ndash icircncatildercarea staticatilde icircn N- Ws ndash icircncatildercarea dinamicatilde icircn N- DR = D t ndashraportul conductei reabilitate- D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat) icircn m- t ndash grosimea furtunului icircn m- E ndashmodulul de elasticitate al solului icircn Nm2- Es- modul de reacţie al solului icircn Nm2
Incatildercarea staticatilde W rezultatatilde din greutatea solului se calculeazatilde cu relaţiaW = CmiddotωmiddotBd 144 (4)
Unde C ndashgrad de ovalizareω- densitatea solului icircn kgm3Bd- latildeţimea tranşeei icircn care a fost montatatilde conducta ga zdatilde ( de reabilitat) icircn m
Coeficientul C se determinatilde cu expresia
C =
ku
e d
S
B
Huk
2
1
2
(5)
unde ku este raportul icircntre icircncatildercarea orizontalatilde şi cea verticalatildeHs ndashadacircncimea de pozare a conductei icircn m
Calculul icircncatildercatilderii dinamice care acţioneazatilde asupra furtunului pleacatilde de la realitatea catilde asuprafurtunului pot acţiona icircncatildercatilderi dinamice concentrate WSC şi icircncatildercatilderi dinamice distribuiteWSD
WS= WSC + WSD (6)
WSC = 033middotCSCmiddotPmiddotFSC 12middotD (7)WSD = CSDmiddotpmiddotFSD 144 (8)
unde CSC ndash coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor concentrateP ndash icircncatildercatilderi concentrate icircn NFSC- factor de impact pentru icircncatildercatilderi concentrate
8
CSD- coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor distribuitep ndash suprafaţa pe care sunt aplicate icircncatildercatilderile distribuite m2FSD- factor de impact pentru icircncatildercatilderi distribuite
222Calculul la flambaj
Furtunul este solicitat exterior de icircncatildercatilderi dinamice concentrate şi distribuite plusicircncatildercarea rezultatatilde din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde Grosimea furtunului t se determinatilde curelaţia[9]
t = 0721 D
3
1
2
sSL
t
CEBRE
I
Nq
(9)
unde D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde icircn mN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
qt =N
1 2
1
332
D
IECcedilBR L
(10)
qt ndash presiunea exterioaratilde exercitatatilde asupra conductei icircn Nm2EL ndash modulul de elasticitate redus la icircncovoiere datoritatilde efectului de icircmbatildetracircnire icircn Nm2Rω= 1 ndash 033(HωHS) coeficientul lui Buoyancy pentru apatilde (valoare minimatilde 067)B - coeficient de elasticitate pentru furtunI = 250t - moment de inerţieC- coeficient de ovalizare a conductei respectiv al furtunului calculat cu relaţia
C =
3
2
1001
1001
q
q
(11)
q ndash gradul de ovalizare calculat cu expresia
q = 100 (m
m
D
DD max ) (12)
unde Dm Dmax sunt diametrul mediu respectiv diametrul maxim al conducteiCoeficientul de elasticitate pentru furtun se determinatilde cu expresia
B =sH
e650
41
1
(13)
Incatildercatilderile statice şi dinamice se determinatilde cu relaţiile (6) (7) (8)In cazul icircn care flambajul este datorat numai icircncatildercatilderilor rezultate din acţiunea pacircnzei
de apatilde freaticatilde grosimea furtunului t se calculeazatilde cu expresia
9
t =
1
1(
2 3
1
2
PN
CKE
DR
L
(14)
icircn care P ndash este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunK = 7 ndashfactor de amplificareEL ndash modulul de elasticitate la icircncovoiereν = 03 ndashcoeficientul lui Poisson pentru furtunC- coeficientul de ovalizareDR- raportul conductei reabilitateN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
223 Verificarea rezistenţei furtunului la stresLa o duratatilde de viaţatilde de 50 de ani furtunul este supus unor condiţii de stres (obosealatilde
icircmbatildetracircnire) Fiind confecţionat din mai multe materiale cu caracteristici tehnice diferitefurtunul trebuie verificat şi la stres Se poate utiliza relaţia
15100
q(1+
100
q)( 2)(
t
D- 05 ( 1+ )
100
q)(
t
D=
PN
S(15)
icircn care P este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunt ndash grosimea furtunuluiN = 15 divide 2 factor de siguranţatildeS ndash rezistenţa la icircncovoiere a furtunuluiD ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat)q ndash gradul de ovalizare
Valoarea cea mai mare a grosimii furtunului t ca rezultat al diferitelor calcule efectuatepentru fiecare tip de solicitare icircn parte este grosimea finalatilde a peretelui furtunului
23 Metode de catildeptuşire interioaratildeConductele ce trebuie reabilitate sunt catildeptuşite pe suprafaţa interioaratilde cu un strat
subţire de mortar de ciment special sau polimeri speciali De regulatilde grosimea stratului estemai micatilde de 10 mm In unele cazuri se pot depune mai multe straturi Captuşirea interioaratilde(catildematildeşuirea) trebuie satilde asigure protecţie anticorozivatilde umplerea fisurilor şi a gatildeurilorrigiditatea catildeptuşelii stabilitatea staticatilde a conductei In acelaşi timp se icircmbunatildetatildeţescproprietatildeţile hidraulice ale conductei suprafaţa rezultatatilde icircn urma depunerii are rugozitatea maimicatilde ca rugozitatea suprafeţei interioare a vechii conducte Inainte de a se aplica metoda decatildeptuşire interioaratilde conducta se curatildetatilde foarte bine asiguracircndu-se un suport bun pentrucatildeptuşeala aplicatatilde In figura 3 se prezintatilde procedeul de catildeptuşire prin centrifugarePentru protejarea anticorozivatilde a conductelor metalice se aplicatilde catildeptuşeli cu ratildeşini poliexidicatilde
poliuree şi poliuretanToate aceste materiale au şi o bunatilde rezistenţatilde la abraziune Rugozitatea
suprafeţei interioare a conductei este foarte micatilde
Procedeul se aplicatilde la conducte cu diametrul nominal Dn= 80 divide 3400 mm şi lungimi aletronsoanelor de conducte L le 400 m
10
1 2 3 4 5 6Fig3 Utilaj pentru catildeptuşire prin centrifugare 1-conductatilde veche curatildeţatatilde 2 - furtun pentrualimentare cu mortar 3- robot 4- cap de pulverizare prin centrifugare 5- sistem de gletuire6-strat de mortar depus
Debitul de apatilde transportat prin conductatilde Q icircnainte de reabilitare calculat cu relaţiaQ = Av (16)
unde - Q este debitul apei vehiculate prin conductatilde icircn m3s- v ndashviteza apei icircn secţiunea de calcul icircn ms- A ndasharia secţiunii transversale a conductei icircn m2
trebuie satilde fie cel puţin egal cu debitul de apatilde transportat prin conducta reabilitatatildeMicşoracircndu-se diametrul interior al conductei viteza apei creşte cresc şi pierderile de sarcinatildedatoritatilde creşterii vitezei apei Din acest motiv icircn cadrul procesului de catildematildeşuire (torcretare)se procedeazatilde la gletuirea stratului de mortar de ciment pentru ca rugozitatea stratului realizatsa fie mai micatilde ca cea dinaintea reabilitatilderii Produsul de cimentare este alcatildetuit din cimentcu proprietatildeţi speciale + nisip cu granulaţie micatilde + aditivi Mortarul preparat icircn malaxoarespeciale dupatilde reţete este transportat cu pompe prin furtun la robot
Reproiectarea constatilde icircn calculul pierderilor de sarcinatilde unitare distribuite icircnainteşi dupatilde reabilitarea conductei precum şi a stabilitatildeţii statice sub influenţa diferitelorsarcini exterioarePierderile de sarcinatilde unitare distribuite icircn funcţie de debitul de apatilde transportat se determinatilde curelaţia
hr = Md Q2 (17)unde hr sunt pierderile de sarcinatilde unitar distribuite icircn mbar m
Md ndash modulul de rezistenţa hidraulicatilde icircn s2 m5Modulul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde Md se calculeazatilde cu relaţia
Md = 00826middot(λd5) (18)unde λ este coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde [-]
d- diametrul interior al conductei icircn mIntre coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde λ şi coeficientul lui Chezy ndashC- existatilde
legatildeturaλ = 8middotg C2 (19)
unde C -este coeficientul lui Chezy icircn m05sg-acceleraţia gravitaţionalatilde icircn ms2
Coeficientul lui Chezy se determinatilde cu expresia
C = kmiddotRh16 (20)
unde k-coeficientul de rugozitate al materialului [-]
11
Raza hidraulicatilde a conductei cu secţiunea circularatilde se determinatilde cu expresia
Rh = d4 (21)unde d ndash diametrul interior al conductei icircn m
In cazul icircn care se urmatildereşte protecţia anticorozivatilde umplerea fisurilor rigiditatea catildeptuşelii
(aplicaţie semi-structuralatilde) materialul folosit la obţinerea stratului depus de o anumitatilde
grosime t trebuie satilde asigure rezistenţa la forfecare pentru a menţine continuitatea
longitudinalatilde a stratului icircn prezenţa mişcatilderilor de teren rezistenţatilde la icircncovoiere rezistenţatilde
pentru preluarea sarcinilor dinamice Trebuie satildepate puţuri de lansare (de plecare de sosire
intermediare) care reprezintatilde circa 6 din suprafaţa totalatilde a şanţului necesar pentru
realizarea cu tranşeu deschis a conductei
223 Tehnologia sliplineTehnologia constatilde icircn introducerea unui tub nou icircn tubul vechi curatildeţat De regulatilde se
instaleazatilde conducte noi din GRP din PEID icircn conducte vechi Metoda se aplicatilde la reabilitareaconductelor de apatilde potabilatilde canalizare menajeratilde şi industrialatilde gaze naturale Toate sarcinilesunt preluate de noua conductatilde Secţiunea transversalatilde a noii conducte este mai micatilde casecţiunea transversalatilde a vechii conducte dar diferenţa va fi compensatatilde de valoareacoeficientul de rugozitate foarte mic al suprafeţei interioare a noii conducte Spaţiul dintrevechea conductatilde şi noua conductatilde este umplut cu un material special de cimentare In figura4A se prezintatilde schema tehnologicatilde de montare a noii conducte din PEID icircmbinatatilde prin suduratildecap la cap icircn exteriorul conductei vechiIn figura 4B se prezintatilde schema tehnologicatilde pentrumontare conducte GRP
A B1 2 3 4 5 1 2 3
12
Fig4 A-Tehnologie slipline montare conductatilde PEID 1- conductatilde veche2 ndashcap de tragere3-material de umplere4- cacircrlig6- conductatilde nouatilde PEID B-montare conductatilde GRP 1- conductatildeveche 2-material de cimentare 3- conductatilde nouatilde
224 Tehnologia subline
In conducta veche inspectatatilde video şi ulterior curatildeţatatilde foarte bine se introduce oconductatilde de polietilenatilde PE 80 sau PE 100 avatildend SDR (raportul dintre Dn t ) icircntre 26 şi 80Conducta nouatilde se supune unui proces de deformare a secţiunii transversale pe toatatilde lungimeaconductei sub forma de U ( icircn domeniul de elasticitate al materialului) dupatilde care se leagatilde cubenzi de sprijin figura 5 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde de troliu cu un cablu forţa detragere fiind monitorizatatilde permanent Dupatilde introducerea noii conducte icircn vechea conductatilde seintroduce apatilde sub presiune icircn conductatilde benzile de sprijin se vor rupe şi conducta nouatilde vareveni la forma iniţialatilde datoritatilde memoriei termice Procedeul se aplicatilde pentru Dn = 75mmdivide 1600mm şi lungimea L = 600m
1 2 3 4
Figura 5 Tehnologia subline 1- conductatilde veche 2- conductatilde nouatilde 3 ndash bandatilde de sprijin4 ndash conductatilde nouatilde revenitatilde la forma circularatilde
225 Tehnologia compact pipe
Conducta nouatilde din PEXa ( polietilenatilde reticulatatilde cu memoria formei) este introdusatilde icircnconducta de reabilitat deformatatilde sub forma literei C Aceastatilde conductatilde este trasatilde icircn conductaveche cu ajutorul unui troliu puţurile de acces sunt fie catildeminele de vanatilde existente fie puţuri
13
noi In figura 6 se prezintatilde poziţia conductei noi icircn timpul procesului de reabilitare şi dupatildereabilitare Readucerea conductei noi la forma iniţialatilde se face prin icircncatildelzire cu abur
Diametrul conductelor de reabilitat Dn = 100 divide 500 mm lungimea maximatilde 700mConducta nouatilde se muleazatilde pe interiorul conductei vechi şi preia sarcinile acesteia
226 Tehnologia swagelining
Tehnologia swagelining utilizeazatilde ca şi conductatilde nouatilde polietilena standard catildereia i sereduce diametrul cu 5divide 15 - deformatatilde icircn domeniul elastic cu ajutorul unui echipamentcomplex de reducere a diametrului figura 7 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde cu troliu icircnconducta veche ce trebuie reabilitatatilde Dupatilde aşzarea pe poziţia finalatilde a conductei forţa detragere este redusatilde iar conducta nouatilde revine la diametrul iniţial datoritatilde fenomenului derevenire elasticatilde Conducta nouatilde se muleazatilde perfect pe suprafaţa interioaratilde a conductei dereabilitat suprafaţatilde ce trebuie satilde fie curatatilde In figura 8 se prezintatilde instalaţia pentru procedeulswagelining Diametrul conductelor ce pot fi reabilitate Dn= 65 divide 1000mm la o lungimede 1000 m
Forţa de tracţiune a troliului poate fi determinatatilde cu relaţia ( 2 )
1 2 3Fig6 Tehnologia compact pipe 1-conductatilde de reabilitat 2- conductatildenouatilde deformatatilde icircn C 3- conductatilde nouatilde readusatilde la forma iniţialatilde
14
1 2 3 4 5
Figura 7Reducere dimensiuni conductatilde 1-conductatilde veche2 ndash conductatilde nouatilde gacirctuitatilde3- filieratilde 4- conductatilde nouatilde5- cap de tragere
1 2 3 4 5 6 7 8 9Figura 8 Instalaţie pentru tehnologia swagelining 1-conductatilde nouatilde PE 2- rolatilde de ghidare 3-reductor 4- puţ de plecare 5- conductatilde veche 6- cap de tragere 7- cablu 8-puţ sosire 9-troliu
267 Tehnologia rolldown
Tehnologia se aplicatilde la sistemele de distribuţie apatilde cu diametre mari amplasate icircn zone cutrafic pietonal şi auto ridicat Se utilizeazatilde conducte din PE icircmbinate prin suduratilde cap la cap peşantier cu ajutorul unui dispozitiv special cu role perechi Acest dispozitiv reduce diametrulcu maxim 10 icircn domeniul elastic al materialului viteza de reducere fiind de 1divide 3mminutReaducerea la forma şi dimensiunea iniţialatilde se face prin icircncatildelzirea conductei cu aburProcedeul este unul structural se pot reabilita conducte instabil din punct de vederestatic In figura 9 se prezintatilde tehnologia rolldown Dimensiunile conductelor de reabilitatDn=150 divide1000 mm lungimea 600 divide800 m
15
1 2 3 4
Figura 9 Tehnologia rolldown 1-conductatilde de reabilitat2-role3- conductatilde nouatilde4- conductatilde nouatilde fixatatilde icircn conducta veche
Bibliografie1 Roman M şa- Analiza multicriterialatilde Manual 2012 Academia de studii economiceBucureşti2 Massimio Flori ndashGhid pentru analiza cost-beneficu a proiectelor de investiţii Fonduleuopean pentru dezvoltare regionalatilde fondul de coeziune şi ISPA Universitatea de studii dinMilano 19973xxx - Ghid naţional pentru analiza cost-beneficiu a proiectelor finanţate din instrumentelestructurale Ministerul Economiei şi finanţelor4 StoenescuAl şa- Culegere de probleme de mecanicatilde teoreticatilde Editura Didacticatilde şipedagogicatilde Bucureşti 19655 Tudor I şa ndash Protecţia anticorozivatilde şi reabilitatea conductelor şi rezervoarelor EdituraUPG Ploieşti 2007 ISBN ndash 978-973-719-154-06 UTCB-ICECOM Bucureşti ndash Ghid pentru reabilitatea conductelor pentru transportul apei(brutecurate uzate uzate epurate etc) Bucureşti 20137Alessandrescu A- Inginerie mecanicatilde a sistemelor de conducte Ghid de proiectare + CDEditura AGIR Bucureşti 2013 ISBN 978-973-720-489-98 Paraschiv D- Tehnologii de recondiţionare şi procesatilderi ale suprafeţelor metalice EdituraJunimea Iaşi 2005 ISBN 973-37-0539-x9Najafi M ndash Trenchless technologies Piping- Installation and Inspection SUA ASCE PressISBN -978-0-07-164088-62010
16
10 Trujillo ARGhaderi S- Analysis of the long ndashterm Effect of mentenance Strategies InPipelines Technology 2006 Conference Bochum200611 httpmasinisiutilajero12 wwwtpcomro13 wwwrehaucom14SREN 129502 Calculul de rezistenţatilde mecanicatilde al reţele lor icircngropate sub diverse condiţiide icircncatildercare15 wwwceindustrialcomro16 httpinstalatiiucoznetindexconducte0-1517 wwwmnsrocamasuire framehtml18 wwwreabilitare-conductero19wwwcrumanro20 wwwHobasro21wwwgrup4cjro
- Note de curs 1pdf
- Note de curs 2_3pdf
- Note de curs 4_5pdf
- Note de curs 6pdf
- Note de curs 7_8_9pdf
10
- capete romboidale pentru curatildeţare depuneri de piatratilde
- cuţite tocatildetoare pentru conducte cu diametre mari
- freze cu 4 şi 6 lame pentru stratildepungerea conductelor foarte obturate
- cacircrlige recuperatoare pentru extragere material textil hacircrtie etc
Arcul curatildeţitor pe care sunt montate accesoriile ajunge la o lungime de maxim 60 m
In anexa 1 se prezintatilde un dispozitiv de curatildeţare mecanic cu ghiare iar icircn anexa 2 conductele
curatildeţate
1 2 3
Anexa 1 ndash Dispozitiv de curatildetare cu ghiare(3 racircnduri concentrice de ghiare) 1-ghiare 2corp
3cacircrlig [10]
11
Aenxa 2 Conducte curatildeţate pregatildetite pentru reabilitare [10]
Bibliografie
1Badea G ndashInstalaţii sanitare Editura Risoprint Cluj-Napoca 2008
2Aştilean I- Contribuţii teoretice şi experimetale la reabilitarea şi modernizarea sistemelelor
de alimentare cu apatilde a localitatildeţilor urbane Tezatilde de doctorat UTC-N 2010
3Chira TV- Diagnosticarea statilderii tehnice a sistemelor de canalizare Tezatilde de doctorat
UTC-N 2012
4 httpinspecţievideorotemplate-ahtml
5 wwwtechnicmad-sonro
6 httptegadoropagesDUZE-CURATARE-CANALhtml
7wwwRohter-grpro
8wwwleaderroroforeze-pentru-desfundat-tevi-de-scurgerehtml
9 wwwcasteconceptro
10wwwludwiggpfeiffercom-Reabilitarea ţevilor sub presiune şi a reţelelor de canalizare
11SREN 135082011 ndash Starea reţelelor de canalizare din exteriorul clatildedirilorPartea 2
Sisteme de codificare a inspecţiei vizuale
12SRISO 24511 ndash Activitatildeţi referitoare la servicii de apatilde potabilatilde şi canalizare Indrumatildetor
pentru managementul serviciilor publice de canalizare
12
1
Note de curs 4-5Diagnosticarea conductelor din sistemele de transport şi de distribuţie aapei
1GeneralitatildeţiElementele constitutive ale conductelor din sistemele de distribuţie a apei sunt supuse
permanent uzurii fizice degradatilderii morale uneori restricţiilor legislative Dacatilde uzurile fizice
pot fi diminuate icircn timp printr-o icircntreţinere adecvatatilde periodicatilde şi o exploatare corectatilde
degradarea moralatilde a conductelor nu poate fi evitatatilde deoarece apar noi şi noi soluţii
constructive icircntr-un timp relativ scurt In ultimul secol au fost utilizate multe tipuri de
materiale la construcţia conductelor fiecare soluţie fiind la data apariţiei o noutate icircn
domeniu Analizacircndu-se comportarea icircn timp a conductelor s-a constatat catilde defectele din
sistemele de distribuţie a apei pot fi icircmpatilderţite icircn şase grupe
- -defecte datorate utilizatilderii la proiectarea execuţia şi repararea conductelor a
unor materiale şi tehnologii necorespunzatildetoare
- -defecte datorate coroziunii
- -depuneri icircn conducte
- -deterioratilderi ale conductelor prin fisurarea şi ruperea materialului din care
este confecţionatatilde conducta
- -defecte ale racordurilor şi icircmbinatilderilor
- -deterioratilderi prin exploatare necorespunzatildetoare
2 Analiza defectelor apatilderute la conductele de distribuţie a apei
In procesul de diagnosticare a conductelor se pleacatilde de la defectul constatat
definacircndu-se un numatilder de cauze care se eliminatilde metodic ajungacircndu-se la cauza primaratilde
Analiza superficialatilde de stabilire a cauzelor care a provocat defectul conduce la repetarea
defecţiunii sau accentuarea unor defecte aflate icircn stare incipientatilde
21Defecte datorate utilizatilderii de materiale şi tehnologii necorespunzatildetoare apar datoritatilde
alegerii materialului conductei a materialelor de etanşare şi protecţie anticorozivatilde
necorespunzatoare
Se manifestatilde icircn timp atacirct la conductele din fontatilde oţel cacirct şi la cele din PVC PE depozitate
necorespunzatildetor
22Defectele datorate coroziunii apar atacirct la suprafaţa interioaratilde a conductei datoritatilde
contactului cu apa cacirct şi la suprafaţa exterioaratilde datoritatilde umiditatildeţii şi agresivitatildeţii solului icircn
care este amplasatatilde conducta Chiar dacatilde conductele sunt protejate iniţial icircmpotriva coroziunii
prin vopsire zincare catildeptuşire cu materiale plastice beton ratildeşini fenomenul de corodare a
conductei apare icircn timp O atenţie deosebitatilde trebuie acordatatilde protejatilderii conductei icircmpotriva
2
coroziunii electrochimice produsatilde de curenţii vagabonzi mai ales icircn apropierea catildeii ferate sau
a catildeilor de rulare a tramvaielor Protecţia se realizeazatilde prin utilizarea sistemului anticoroziv
catodic (prin care conducta este legatatilde la polul negativ) a unei surse de curentrsquo fie cu anozi de
sacrificiu cu un potenţial mai electronegativ decacirct metalul conductei
23 Depuneri icircn conducte
Depunerile din conducte sunt cauzate de materiile icircn suspensie existente icircn apatilde şi de
satilderurile de calciu şi magneziu fig1 In timp aceste depuneri micşoreazatilde diametrul conductei
matilderesc coeficientul de rugozitate de la 003 la conducte de oţel noi la 005-02 la conducte din
oţel cu depuneri mici respectiv la valori mai mari de 2 la depuneri mari ( strat gros) [2]
Datoritatilde acestor factori scade debitul de apa transportat prin conducte sau trebuie matilderitatilde
presiunea pentru a menţine debitul Se matildereşte astfel consumul de energie electricatilde cu
repercursiuni asupra costului unui m3 de apatilde livratatilde la beneficiari Dacatilde presiunea creşte peste
presiunea de 6 bari care este presiunea maximatilde admisibilatilde icircn sistemele de distribuţie a apei se
pot produce avarii prin fisurarea sau spargerea conductei
Fig 1 Depuneri icircn conductatilde
Biofilmele sunt alte tipuri de depuneri cu grosimea de 01 mm la cacircţiva mm care pot satilde
aparatilde icircn conducte şi care pot cauza corodarea conductelor şi influenţa proprietatildeţile hidraulice
ale conductei [1]
24 Deterioratilderi ale conductelor prin fisurarea şi ruperea materialului din care este
confecţionatatilde conducta
Cauzele care provoacatilde fisurarea şi ruperea conductei sunt
3
- -greşeli de proiectare şi de execuţie
- -modificarea adacircncimii de pozare
-apariţia unor sarcini suplimentare statice şi dinamice care nu au fost luate
icircn calcul la proiectare ca şocuri vibraţii modificatilderi ale traficului urban creşterea
greutatildeţii pe osie a autocamioanelor modificarea permanentatilde a nivelului pacircnzei freatice
cauzatatilde de precipitaţii abundente sau secetatilde prelungitatilde precum şi deterioratilderile prin
icircngheţ icircn anotimpul iarnatilde
25 Defecte ale racordurilor şi icircmbinatilderilor
Aceste tipuri de defecte pot satilde aparatilde la toate tipurile de conducte la care icircmbinatilderile au
fost realizate necorespunzatildetor
26 Deterioratilderi prin exploatare necorespunzatildetoare
Deschiderea sau icircnchiderea bruscatilde a unor vane poate provoca lovitura de berbec care
deterioreazatilde conducta datoritatilde apariţiei suprapresiunilor
3 Identificarea fisurilor şi rupturilor la conductele de distribuţie a apei
Pierderile maxime admise de apatilde icircntr-un sistem de distribuţie a apei sunt de 20 [3]
Pierderi de apatilde prin deschideri Tabelul 1
Diametru
deschidere
presiune
Litriminut Litrioratilde m3zi m3lunatilde m3an
2 mm 6 bari 500 30000 720 21600 259200
4 mm 6 bari 1840 110400 2650 79488 953856
6 mm 6 bari 4000 240000 5760 172800 2073600
8 mm 6 bari 7020 421200 10200 303264 3639168
2mm 3 bari 320 19200 461 13824 165888
4 mm 3 bari 1200 72000 1728 51840 622080
In tabelul 1 se prezintatilde pierderile de apatilde la presiunea de 6 bari respectiv 3 bari [5] Din acest
motiv fisurile şi rupturile conductelor trebuie detectate permanent deoarece prin acestea se
4
pierde apa Metoda modernatilde de detectare a fisurilor este localizarea prin compararea
zgomotelor cu corelatori LNC ( Leak Noise Correlator) fig2
Fig 2 Principiul de funcţionare a corelatorului LNC
Corelatorii LCC utilizeazatilde doi senzori care detecteazatilde zgomotul (vibraţii sonore) produs de
apa care curge prin fisuratilde Distanţa pacircnatilde la cei doi senzori fiind diferitatilde şi intensitatea sonoratilde
receptatatilde de cei doi senzori este diferitatilde Distanţa de la fisuratilde pacircnatilde la transmiţatildetorul cel mai
apropiat se determinatilde cu relatia
L = ( D ndash tv ) 2 (1)
Unde D- lungimea conductei icircntre cele cele douatilde transmiţatildetoare icircn m
L- distanţa de la fisuratilde pacircnatilde la tranmiţatildetorul cel mai apropiat icircn m
v- viteza de propagare a sunetului prin conductatilde icircn mms
5
Fig 3 Detectarea pierderilor de apatilde prin monitorizare acustica cu senzori Wireless
Timpul se determinatilde cu expresia
t = N v (2)
N = D ndash 2L (3)
Altatilde metodatilde pentru detectarea pierderilor de apatildendash sistem de monitorizare Wireless
Leakmaster - fig3 se bazeazatilde tot pe vibraţiile acustice provocate de jetul de apatilde care iese
din conductatilde şi produce icircn corpul conductei vibraţii acustice Nivelele de zgomot detectate de
senzori sunt salvate şi transmise prin radio la unitatea mobilatilde centralatilde De regulatilde se matildesoaratilde
zgomotul icircn timpul perioadei de consum redus de apatilde icircntre orele 2- 4 am Zgomotul poate fi
depistat şi la vane contoare de apatilde hidranţi alte armatildeturi
Urmatilderirea şi calibrarea acusticatilde TestrodGeofon utilizeazatilde douatilde unitatildeţi una de localizare
Testrod alta de calibrare Geofon care lucreazatilde icircn combinaţie cu un generator de puls PWG
Se ascultatilde vanele şi apometrele iar icircn locul unde existatilde scurgere presiunea exercitatatilde produce
un zgomot care poate fi detectat de la suprafaţatilde cu echipamentul amintit fig4
6
1 2 3
Fig4 Determinarea pierderilor de apatilde cu aparatul TestrodGeofon 1 ndashtijatilde robinet 2-
spatilderturatilde 3-hidrant
Detectorul de gaz Gas Check-H2 determinatilde pierderile de hidrogen din conducta umplutatilde cu
gaz la o anumitatilde presiune Durata de matildesurare depinde de dimensiunea fisurii tipul de sol
structura de suprafaţatildefig5
Fig 5 Detector de gaze
4 Diagnosticarea imagisticatilde a statilderii tehnice a conductelor
7
Stabilirea statilderii tehnice a conductelor unui sistem de distribuţie a apei se realizeazatilde icircn prezent
prin diagnosticare imagisticatilde Informaţiile obţinute vor fi utilizate la fundamentarea deciziilor
de reabilitarereparare şi retehnologizare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeaza icircnainte de
icircnceperea unui proces de repararereabilitare cu tehnologii NO DIG adicatilde fatilderatilde satildepatildeturatilde
continuatilde pe icircntreaga perioadatilde de reabilitare şi se terminatilde odatatilde cu finalizarea lucratilderilor de
reabilitare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeazatilde icircn douatilde etape realizarea pe teren a
inspecţiei tehnice a conductelor şi procesarea imaginilor realizate finalizatatilde prin icircntocmirea
raportului de inspecţie Realizarea pe teren a inspecţiei tehnice se face cu ajutorul roboţilor
pentru inspecţie imagisticatilde deplasabili pe roţi sau şenile Inainte de realizarea inspecţiei icircn
conductatilde se realizeazatilde urmatildetoarele operaţii conducta se izoleazatilde de restul instalaţiei se
goleşte de apatilde se curatildeţatilde se demonteazatilde vanele de separaţie şi se introduce robotul icircn
conductatilde Roboţii sunt echipaţi cu camere video laser pentru determinarea ovalitatildeţii
conductei sonar pentru determinarea grosimii stratului de coroziune a fisurilor şi a
icircmbinatilderilor defecte camere telescopice mobile pentru inspecţia tehnicatilde a racordurilor surse
de luminatilde suplimentaratilde radiolocatoare pentru determinarea traseului conductei fig6
Rapoartele de inspecţie cuprind date referitoare la tipul conductei inspectate adacircncimea de
pozare a conductei numatilderul de defecte poziţia şi starea racordurilor tipul defectelor
localizarea acestora schiţa tronsonului inspectat cu localizarea defectelor
Fig 6 Robot dotat şi cu laser pentru stabilirea gradului de ovalizare conducte
Fig7 Diagnosticare conductatilde de apatilde ndashdepuneri
Bibliografie
8
1 Bolboacatilde AM- Contribuţii teoretice şi experimentale la reabilitarea şi modernizarea
conductelor din sistemele de distribuţie a apei icircn localitatildeţi Tezatilde de doctorat UTC-N Cluj-
Napoca 2012
2 wwwtermoutclujrotermoluc
3 SR 13431-2006
4 STAS 73471-74
5wwwdetcondro
6wwwdetectaquaro
7httpcasteconceptro
1
Note de curs 6 Diagnosticarea conductelor din sistemele de transport şidistribuţie a gazelor combustibile
1 IntroducereGazele combustibile- gaze naturale şi gaze petroliere lichefiate- sunt utilizate pentru
- nevoi menajere la maşini de gatildetit şi preparare apatilde caldatilde- instalaţii de ardere pentru obţinerea energiei termice necesare icircncatildelzirii- icircn procese tehnologice
Reţelele pentru transportul şi distribuţia gazelor naturale combustibile se impart icircn- retele exterioare de distribuţie- reţele interioare de utilizare
Presiunile icircn reţeaua de gaze naturale combustibile sunt diferite pe tronsoanele instalaţiei- -icircnaltatilde presiune ˃ 6 bari- -medie presiune 2 ndash 6 bari- -presiune redusatilde 02 ndash 2 bari
-presiune intermediaratilde 005 ndash 02 bari-presiune joasatilde lt 005 bari
Valorile presiunilor au fost stabilite dupatilde urmatildetoarele criterii-presiunea de utilizare a arzatildetoarelor şi altor aparate care lucreazatilde cu gaze-siguranţa icircn exploatare a sistemului de alimentare cu gaze-caracteristicile funcţionale ale regulatoarelor de presiune debitmetre aparate de
reglaj şi automatizareSistemul de conducte de icircnaltatilde presiune pentru gazele din import sau cele din producţieproprie are presiunea de lucru pgt40 bari Sistemul regional de transport are presiunea de 6 ndash40 bari iar sistemul local de transport are presiunea mai micatilde de 6 bari Conductele suntmetalice confecţionate din oţel icircmbinate prin suduratilde electricatilde urmatatilde de verificareacordonului de suduratilde prin metode nedistructiveReteaua exterioaratilde de distribuţie este confecţionatatilde din tevi de oţel imbinate prin suduratilde cufitinguri (cot teu cruce etc) sau din polietilena de icircnaltatilde densitate icircmbinatatilde prin suduratilde
2 Defecţiuni ale conductelor
Prin defect al conductelor din sistemul de transport şi distribuţie al gazelor combustibile seicircnţelege orice eveniment icircn sistem care provoacatilde pierderi de gaze de la simple emanaţii lamodificatilderi ale regimului de presiune care necesitatilde pentru rezolvare reparare materiale forţatildede muncatilde utilaje consum de timpDefecţiunile apar icircn interiorul conductelor metalice lasuprafaţa peretelui sau la exteriorul conductelor Avacircnd icircn vedere gradul de periculozitate alsistemului de conducte defecţiunile posibile se impart icircn trei clase de defecte
- defecte generate de factori dependenţi de timp defecte produse de coroziuneaexterioaratilde ( electrochimicatilde chimicatilde coroziunea solului coroziunea microbiologicatildecoroziunea datoratatilde solicitatilderilor mecanice coroziunea prin eroziune coroziunea piting)defecte provocate de coroziunea interioaratilde defecte produse de coroziunea fisurantatilde subtensiune
- defecte generate de factori stabili defecte de fabricaţie ale icircmbinatilderilor sudate defecte de construcţie ( fisuri şi ruperi ale cordoanelor de suduratilde bucle sau curbe ale ţevilorsudate) defecte ale elementelor filetate ale conductelor defecte ale elementelor de tip specialale conductelor ( defecte ale icircmbinatilderilor cu flanşe defecte de funcţionare incorectatilde arobineţilorvane catildederi ale sistemului de etanşare sau corpurilor echipamentelor )
2
- defecte generate de factori independenţi de timp defecte produse de intervenţiede terţatilde parte (voite sau nevoite) care produc defecte imediate sau icircntacircrziate deterioratilderi prinacţiuni ilicite defecte produse de operarea incorectatilde defecte produse prin solicitatilderi climaticesau de teren ( defecte datorate temperaturilor scatildezute tratildeznete ploi inundaţii alunecatilderi deteren cutremure)
Coroziunea are ponderea cea mai mare raportat la numatilderul de defecţiuni care seregatildesesc icircn lunile cu temperaturi scatildezute şi umiditate mare Se depisteazatilde la distanţe mici decordonul de suduratilde şi se datoreazatilde sudurii necorespunzatildetoare izolaţiei exterioarenecorespunzatildetoare şi solului Fenomenul de coroziune duce la micşorarea grosimii pereteluiconductei şi icircn final la perforarea lui figura 1
Fig1 Coroziune exterioaratilde pe conductatilde de gaz [3]
Dacatilde coroziunea şi fisurile nu sunt depistate şi nu sunt reparate icircn stadiul primar de degradareaceste vor creşte pacircnatilde la degradarea finalatilde catastrofalatilde catildend se pierde gazul din conductatilde şi sepot produce evenimente grave In prezent existatilde implementat icircn sistemul naţional ndashTransgaz-sistemul preventiv si corectiv de mentenanţatilde care introduce un sistem lucratilderi dementenanţatilde planificate anual ndashrevizii tehnice RT- durabilitate economicatilde de mentenanţatildenivel acceptabil al riscului de producere al defectelor accidentale şi cheltuieli minimeplanificate din timp Pentru protecţia catodicatilde a conductelor (sistem activ) se utilizeazatilde douatildesisteme - sistemul cu anozi galvanici ataşaţi conductei
- sistemul cu staţie de injecţie de curent electric icircn conductatildeProtecţia anticorozivatilde exterioaratilde ndashsistem pasiv- ( uşoaratilde normalatilde icircntatilderitatilde foarte icircntatilderitatilde) serealizeazatilde icircn exterior cu mai multe straturi
- stat aderent cu grund vopsea pe bazatilde de bitum şi benzinatilde- strat izolare cu amestec pe bazatilde de bitum
3
- strat armare cu benzi din pacircslatilde sau fibratilde de sticlatilde- icircnveliş exterior din benzi bitum - cauciuc materiale plastice fibre de sticlatilde
Protecţia anticorozivatilde icircn interiorul conductei se realizeazatilde prin grunduire cu bitum
3 Diagnosticarea conductelor din sistemul de transportDiagnosticarea conductelor ce trebuie reabilitatereparate este un proces complex
realizat icircn prezent cu metode moderne Reabilitatea conductei este icircn cele mai multe cazuri osoluţie mai economicatilde decatildet o investiţie nouatilde Deciziile trebuie luate dupatilde o analizatildeeconomicatilde dupatilde durata efectivatilde de exploatare şi istoricul defectelor de pe conductatildeDiagnosticarea conductelor pentru a se stabili starea tehnicatilde vine icircn sprijunul luatilderii uneidecizii corecte Determinarea statilderii tehnice se poate realiza cu urmatildetoarele metode
- investigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei conductei metalice icircngropate aplicabilatildela conducte metalice icircngropate protejate catodic dar care prezintatilde defecte deizolare icircn vederea controlului ultrasonic al integritatildeţii materialului tubular
- investigare din interior cu ajutorul sistemelor inteligente de diagnosticare ndash PIG(cu metode magnetice şi ultrasonice) a conductei icircn funcţiune pentru defecteinterioare şi exterioare ale conductei
- tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziuneInvestigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei se face cu trei procedee- metoda Pearson (gradient de curent alternativ)-metoda potenţialelor la intervale mici CIPS-metoda gradientului de curent continuu DCUGInvestigarea din interior cu sisteme inteligente PIG detecteazatilde coroziuni interioare
coroziuni exterioare defecte ale cordoanelor de suduratilde fisuri ale materialului conducteiTehnologia aplicatatilde cuprinde urmatildetoarele operaţii
- pozarea pe traseul conductei a indicatoarelor de trecere PIG a sistemului de urmatilderirea deplasatilderii PIG-ului
- operaţii pregatildetitoare pentru inspecţie identificarea obstacolelor realizarea unuiprogram de curatildeţire adecvat inspectarea gatilderilor de lansare-primire a instalaţiei godevilare
- curatildeţirea conductelor cu PIG de curatildeţire (godevil) magnetic cu perii racloaremagnetic cu perii pe circumferinţatilde cu discuri de raclare cu discuri de ratildezuire PIG dinpolietilenatilde
- probatilde de trecere cu PIG fals echipat cu discuri de calibrare- inspecţia inteligentatilde propriu zisatilde cu PIG inteligent dotat cu senzori de relevare a
defectelor interne şi externe + detectare presiune temperaturatilde unghi de redare vitezatilde derulare
PIG-ul inteligent trebuie satilde icircnregistreze datele suficiente culese pe canale separate satildedispunatilde de capacitate mare de stocare a datelor satilde aibe un numatilder mare de senzoriminiaturizaţi pentru a acoperii 100 din circumferinţa conductei PIG-ul este transportat princonducta de gaz icircn acelaşi timp cu debitul de gaze necesare consumatorului cu o anumitatildevitezatilde PIG-ul se lanseazatilde din gara de lansare - primire PIG anexa 1 In figurile 2 şi 3 seprezitatilde douatilde tipuri de PIG-uri figura 4 prezintatilde principiul de matildesurare ultrasonicatilde In fig5 67 se prezitatilde tipuri de PIG-uri Gara de lansare primire PIG-uri asiguratilde lansarea PIG-urilor icircnconducte cu DN 200 ndash 1100 mm la presiuni nominale de 25 ndash 100 bari şi temperaturi de -300
-+ 500 Tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziune este o metodatilde nedistructivatilde de
diagnosticare a defectelor conductelor ce nu pot fi diagnosticate cu PIG-uri inteligenteMetoda constatilde icircn efectuarea matildesuratildetorilor deasupra terenului pe traseul conductei icircn vedereadeterminatilderii anomaliilor apatilderute icircn grosimea pereţilor cum ar fi coroziunea Tehnologia deoperare cuprinde
4
- aplicarea unui curent electric cu componente armonice cu frecvenţe diferite icircntredouatilde puncte ale conductei la distanţa de 1000 m unul de altul
- se deplaseazatilde placa cu senzori ( 6 senzori icircn linie x 4 coloane) fig8 din metru icircnmetru pe traseul conductei matildesuracircndu-se cacircmpul magnetic icircn lungul conductei- procesarea datelor obţinute icircn laborator icircn vederea determinatilderii deviaţiei cacircmpului
magnetic dependent de frecvenţatilde icircn direcţie verticalatilde şi orizontalatilde- prezenţa unei deviaţii indicatilde regiunea care prezintatilde defect de regulatilde cauzat de
coroziune-
Fig2 Componenţa PIG cu senzori ultrasonici
Fig3 PIG cu senzori magnetici
Metoda NO PIG se poate utiliza la diametre ale conductelor de 3 ndash 10 ţoli la o grosime aperetelui de maxim 10 mm si o adacircncime a conductei de 2 metri Lungimea de inspecţie aconductei este de 1000 m Productivitatea zilnicatilde este de 750 m Alte caracteristici tehnice
- specificaţie defect ˃ 96- lungimea minimatilde 50 mm- latildeţimea minimatilde 50 mm
5
- detectare defect ˃ 20 pierdere metal rezoluţie adacircncime ˂ 20 mm- adacircncime coroziune minim 50 din grosimea peretelui
Fig6 PIG introdus icircn conductatilde 1- conductatilde 2 ndashPIG
1 2 3 4 5
1
Fig4 Principul de matildesurare ultrasonic 1-peretele Fig 5 PIG de curatildeţire 1- periiţevii2- impuls incident 3- defect interior 4- impulsreflectat 5- defect exterior
1 2
-
6
Fig7 Tipuri de PIG
1 2 3
Fig8Instalaţie de diagnosticare NO PIG 1- placa cu senzori 2 ndash cablu 3- calculator
4 Diagnosticarea conductelor din sistemul de distribuţieConductele de transport şi distribuţie sunt izolate exterior ( protecţie pasivatilde) cu ţesatildeturatilde devatatilde de sticlatilde şi bitum protejate catodic ( protecţie activatilde) Ingropate dacatilde este cazul la minim08 m adacircncime sau montate suprateran Diagnosticarea statilderii tehnice a conductelor se facecu urmatildetoarele procedee
- examinarea vizualatilde cu ochiul liber folosind lupa dacatilde este cazul-examinare imagisticatilde icircn interiorul conductei cu camere video- examinare cu ultrasunete cu impuls reflectat- examinare cu ajutorul curenţilor turbionari- examinare cu radiatii penetrante ( Xγ )- examinare prin termografie
Conductele pot avea defectele coroziune eroziune obosealatilde Forma acestor defecte poate fi
ovalatilde neregulatatilde spiralatatilde Din punct de vedere al originii şi localizare avem defecte de
suprafaţatilde icircn apropierea suprafeţei şi defecte interne Defectele pot fi individuale sau grupate
Alegerea procedeului de diagnosticare se face dupatilde tipul defectului accesibilitatea conductei
nivel de sensibilitate dorit echipament de examinare disponibil costul procedeului Chiar
dacatilde conductele sunt corodate şi pierderea de material din peretele conductei este mai mic de
7
80 din grosimea peretelui dar nu au scurgeri de gaze ele nu se scot din funcţiune dar se
poate micşora presiunea din conductatilde Urmeazatilde a se repara ca defect local efectuicircndu-se
reparaţia localatilde a conductei pe o anumitatilde lungime
Verificarea tehnicatilde a conductelor şi branşamentelor se executatilde la intervale de 6luni-
12 luni icircn funcţie de numatilderul de defecte constatate kman precedent şi alţi parametri tabelul
1 Tabelul 1
Termene maximale pentru efectuarea verificatilderilor tehniceTipul conductei Conducte din oţel Conducte din PE
subterane supraterane
Numatilder de
defecte
constatatekman
precedent x
x lt 0025 0025ltxlt025 025ltxlt1 xgt1 indiferent de
vechimea
conductei
cu
vechime
ltde 2 ani
cu
vechime
gtde 2 ani
Interval de timp
1
verificare
an
1 verificare la
6 luni
1
verificare
la 3 luni
1
verifi
care
lunatilde
1
verificarean
1
verificare
la 6 luni
1
verificare
an
Verificarea etanşeitatildeţii icircmbinatilderii conductelor şi armatildeturilor se face la presiunea de lucru a
gazului din instalaţie cu spumatilde de apatilde şi satildepun sau aparate de detectare scurgeri de gaz metan
In figura 9 se prezintatilde un aparat pentru inspecţie video tractat manual iar icircnfig10 aparat pentru detectarea scurgerilor de gaze naturale utilizat la verificarea etanşeitatildeţii
1
2
Fig10 Aparat pentru detectare scurgeri degaze naturale 1 senzor 2- aparat
Fig9 Aparat pentru inspecţie video
8
Bibliografie
1TatildenatildesescuFT ndash Electrotehnologii Protecţia mediului procesarea de materiale şicontrol nedistructiv Editura AGIR Bucureşti 2011 ISBN 978-973-720-353-32ZecheruGh şa- Strategii de mentenanţatilde pentru conductele de transport al gazelornaturale Universitatea de petrol şi gaze Ploieşti 20113Laţa I Bicircrsan F ndashUtilizarea materialelor compozite la repararea defectelor de tip lipsatildede material produse prin coroziunea exterioaratilde a conductelor metalice In Monitorul depetrol şi gaze 5 (111) mai 2011p64wwwnopigro5wwwflowtitecom ndash Manual de intervenţie Flowtite Technology AS Norvegia6wwwtransgazro7wwwarmagazro8wwwagirro9wwwpipelineengineeringro10wwwscrigroupcom11wwwartecnoro12wwwavantro13PT CR 12-200315SREN 13480-32003A2 200716SREN 14291 ndash Soluţii spumante pentru detectarea scurgerilor de gaze17 EN 12954-2
9
Anexa 1-Garatilde de lansare - primire PIG (godevil) [10]
1
Note de curs 7-8-9 Metode şi tehnologii de reabilitare şi modernizare a conductelor dedistribuţie apatilde canalizare gaz
1 Alegerea tehnologiei de reabilitare a conductelor utilizacircnd analizamulticriterialatilde
11 GeneralitatildeţiReabilitarea conductelor reprezintatilde o etapatilde importantatilde icircn prelungirea duratei de
exploatare a conductei degradate pe o perioadatilde de 30 divide 50 ani Costul reabilitatilderii este estimatla 50 divide 75 din valoarea unei noi investiţii De exemplu icircnlocuirea conductelor de gazenaturale sau a unor tronsoane din acestea se face icircn funcţie de starea tehnicatilde numatilder de defecte km agresivitatea solului şi valorile curenţilor de dispersie modernizarea carosabilului şiinfrastructurii sistemelor de utilitatildeţi necesitatea redimensionatilderii schimbarea regi mului depresiune influenţa asupra mediului ambiant dezvoltarea economicatilde a unor regiuni etcLuarea deciziei de reabilitare este etapa cea mai importantatilde icircn realizarea proiectului dereabilitare Fiind un proiect de dezvoltare tehnologicatilde fundamentarea deciziei se face cuajutorul analizei muticriteriale -AMC Aceasta se bazeazatilde pe analiza cantitativatilde ndash prinpunctare ierarhizare determinarea ponderii - a unei game largi de catagorii şi criteriicalitative de impact Alatildeturi de costurile şi beneficiile economice stabilite prin metodacost-beneficiu - MCB - pot fi elaboraţi diferiţi indicatori sociali şi de mediu Utilizareaacestei metode permite structurarea şi combinarea diferitelor evaluatilderi ce trebuie luate icircnconsiderare icircn luarea deciziilor cacircnd pot fi mai multe alternative
AMC este utilizatatilde pentru selectarea celei mai bune alternative din cele disponibilepentru realizarea investiţiei icircn reabilitarea conductelor Pentru proiecte mici se utilizeazatildeAMC iar pentru proiecte majore AMC + MCB AMC poate fi aplicatatilde şi icircn cazurile icircncare proiectul are obiective simple acestea fiind calitative şi mai puţin cuantificabile
Etapele utilizatilderii AMC sunt- stabilirea contextului decizional- definirea opţiunilor- definirea criteriilor- crearea matricei de performanţatilde- standardizarea punctajelor- ponderea criteriilor pentru cuantificarea relativatilde a fiecatilderui criteriu icircn procesul
decizional- ierarhizarea opţiunilor- ierarhizarea rezultatelor- analiza de senzitivitateStrategia de reabilitare a unui tronson de conductatilde cuprinde urmatildetoarele etape- analiza situaţiei actuale ţinacircnd cont şi de istoricul conductei- stabilirea obiectivelor- managementul datelor- evaluarea defectelor şi a altor elemente ale tronsonului de reabilitat- estimarea şi verificarea costurilor- propuneri şi analizarea strategiei de reabilitare
- planificarea operaţiilor de reabilitareIn final se icircntocmeşte proiectul de reabilitare al conductei Justificarea adoptatilderii proiectului dereabilitare se axeazatilde pe
- reducerea costurilor de operare- reducerea costurilor de reparaţii a conductelor- reducerea pierderilor de fluid vehiculat prin conducte
2
- creşterea gradului de icircncredere a consumatorului icircn calitatea serviciului asigurat defurnizor ( calitatea fluidului presiunea de funcţionare reducerea numatilderului de opririaccidentale)
- protecţia mediului şi conservarea resurselor naturale
12 Metode de evaluareIn cadrul evaluatilderii factorilor care sunt luaţi icircn considerare la luarea deciziei de reabilitare aconductelor fie prin metoda clasicatilde tranşeu deschis fie prin metoda modernatilde NO DIG (fatilderatilde decopertare) se aplicatilde urmatildetoarele metode
- analiza directatilde a performanţelor alternativelor- icircnsumarea ponderilor sau modele liniare cumulative- procesul ierarhiei analitice ( PIA)- metoda ELECTRE l
Indiferent de metoda adoptatatilde icircn prima fazatilde a analizei trebuie stabilite metodele şi procedeelede reabilitare a conductelor Tehnologiile pot fi clasificate astfel pentru catildeptuşireacanalelorconductelor introducerea unei conducte noi icircn conducta veche conducta nouatildepreia sarcinile conductei vechi consolidarea conductei vechi realizarea de lucratilderi noi Inschema urmatildetoare se prezintatilde principalele metode şi tehnologii de reabilitareReparaţie capitalatilde reabilitare conducte-NO DIG (fatilderatilde decopertare)
- place pipe (CIPP) -pentru conducte instabile şi stabile din punct de vedere static - palled in place - inverted in place
- slipline- pentru conducte instabile şi stabile static- catildeptuşire interioaratilde (torcretare)
- cu mortar de ciment - cu polimeri
- close fit pipe - sublime -swagelining - rolldown -compact pipe
Inlocuire conducte vechi ndashNO DIG-cu icircndepatildertarea conductei vechi din sol
- conductatilde pilot ndashpilot l- pilot ll
- impactor- pipe ejection- pipe extraction- CLG
- cu distrugerea conductei vechi- pipe bursting (cu aer comprimat cu forţatilde de tragere cu acţionarehidraulicatilde pipe implosion)- pipe splitting ( pentru oţel fontatilde ductilatilde )
Reparaţie capitalatilde reabilitare - tranşeu deschisReparaţie localatilde - short liner pentru Dn = 100 divide 600 mm
- echipament robotizat pentru netezirea presarea mufelor şi cratildepatildeturilor din ţevi Dn
ge 150 mm + reabilitarea branşamentelor realizate cu coliere presate pe conductaprincipalatilde şi etanşare cu ratildeşini Dn ge 150 mm
- tehnica injectatilderii pentru sigilarea mufelor şi cratildepatildeturilor
3
- procedee de reparare prin sudare la conducte metalice ( icircncatildercare cu suduratilde peticesudate manşoare tip B
- procedee de reparare a conductelor metalice fatilderatilde sudare( cu manşon tip Aicircnvelişuri cu ratildeşinatilde)
- utilizarea icircnvelişurilor de consolidare metalice umplute cu materiale polimerice saucompozite
- repararea conductelor metalice cu icircnvelişuri din materiale polimerice saucompozite
-Criteriile al catilderui numatilder nu trebuie satilde fie mai mare de 10 pentru selecţia tehnologiilor dereabilitare sunt prezentate icircn tabelul 1Analizicircnd caracteristicile tehnice şi tehnologice ale tronsonului de conductatilde din schemaprezentatatilde mai sus se extrag variantele de reabilitare care se noteazatilde cu V1 V2ViDin tabelul 1 se aleg criteriile de evaluare
Criterii pentru selecţia tehnologiilor de reabilitare Tabelul 1NrcrtCj Denumirea criteriului UM Natura criteriuluiC1 Durata de viaţatilde a conductei reabilitate ani maximizantC2 Durata de execuţie ani minimizantC3 Perturbarea traficului sau a exploataţiei agricole minimizantC4 Perturbarea altor reţele minimizantC5 Afectarea mediului minimizant
C6 Preţul reabilitatilderii ron minimizantC7 Lungimea traseului m maximizantC8 Garanţia ani maximizantC9 Accesibilitatea ( satisfacerea necesitatildeţilor
locuitorilor a mediului de afaceri)lockm maximizant
Notatilde Natura criteriului poate fi schimbatatilde la cerinţele beneficiarului particularitatildeţile lucratilderiide reabilitare prevederile legislaţiei icircn vigoare factori sociali etc
Fiecatilderui criteriu de evaluare Cj i se stabileşte un coeficient de importanţatilde Kj pe oscaratilde de ierarhizare de la 1 la 3
- 1 ndash importanţatilde redusatilde- 2 ndash importanţatilde medie- 3 ndash importanţatilde maximatilde
Pentru stabilirea ponderii de importanţatilde al fiecatilderui criteriu selectat se utilizeazatilde coeficienţinumerici de importanţatilde utilizacircndu-se diferite scatilderi cu valori 1 divide 3 1 divide 5 1 divide 7 1 divide 10 1 divide100 Alegerea scatilderii se face icircn funcţie de precizia cu care se doreşte departajarea criteriilor deevaluare In tabelul 2 se prezintatilde cacircteva scale de evaluare ( clasificare)
Scale de clasificare cu diferite nivele Tabelul 2
Calificativ acordat Grad de satisfacere3 nivele 1 minim
2 parţial3 total
5 nivele 0 nesatisfatildecatildetor25 satisfatildecatildetor
4
5 mediocru75 bine10 foarte bine
7 nivele -3 influenţatilde negativatilde foarte mare-2 influenţatilde negativatilde mare-1 influenţatilde negativatilde0 nici o influenţatilde1 influenţatilde pozitivatilde2 influenţatilde pozitivatilde mare3 influenţatilde pozitivatilde foarte mare
10 nivele ndash transformareacalificativelor icircn note
Foarte bine Bine Mediocru Satisfatildecatildetor Nesatisfatildecatildetor
Criterii cu pondere ge 3 10 75 5 25 0Criterii cu pondere 2 8 65 5 35 2Criterii cu pondere 1 7 6 5 4 3
Eficienţa economicatilde a noilor tehnologii NO DIG apare numai peste o anumitatilde valoare alungimii de conductatilde reabilitatatilde
13 Metoda de evaluare globalatilde a performanţelorAceastatilde metodatilde este icircn prezent cea mai utilizatatilde de diverse firme instituţii pentru luareadeciziilor icircn domeniul reabilitatilderii sistemelor de conducte ( face parte din metoda icircnsumatilderiiponderilor) Paşii care trebuie urmaţi sunt
- stabilirea variantelor care urmeazatilde a fi analizate schema punct 12- stabilirea criteriilor de evaluare ndash tabelul 1- şi a coeficienţilor numerici de importanţatildetabelul 2- icircntocmirea matricei cu calificative şi transformarea calificativelor icircn notecare seicircnscriu icircn matricea notelor-- calcularea indicelui global de performanţatilde pentru fiecare variantatilde icircn parte cu relaţia
IG = jj
n
j
KN 1
(1)
unde Nj este nota atribuitatildeKj ndash coefientul de performanţatilde (numerici de importanţatilde) a criteriului de evaluaren ndash numatilderul de criterii de evaluare (maxim 10)-clasificarea variantelor analizate- varianta cu punctajul cel mai mare ocupatilde prima
poziţie
2 Principalele tehnologii de reabilitare modernizare conducte
21 Tehnologia cured in place pipe (CIPP)Tehnologia constatilde icircn introducerea unui tub linear flexibil (furtun) ales icircn funcţie de
aplicaţie (apatilde potabilatilde canalizare apatilde industrialatilde etc) impregnat cu o ratildeşinatilde termoreglabilatildeicircn conducta gazdatilde ce trebuie reabilitatatilde Tubul linear flexibil este confecţionat din poliesterlacircnatilde material fibros şi prevatildezut pe o faţatilde cu un film din polietilenatilde poliuretan PVC Ratildeşinatermoreglabilatilde este aleasatilde icircn funcţie de utilizare poliester la canalizatilderi sanitare vinilester laaplicaţii industriale unde se cere rezistenţatilde mare la coroziune şi presiune ratildeşinatilde epoxidicatilde laapatilde potabilatilde icircn domeniul industrial unde se cere rezistenţatilde mare la presiune şi temperaturatilde
5
ridicatatilde In figurile 1 şi 2 se prezintatilde schema de principiu a metodei CIPP antrenareafurtunului se face cu apatilde rece
1 2 3 4 5 6 7 8
Fig1 Introducere furtun flexibil icircn conducta veche 1- conductatilde veche (gazdatilde) 2- apatilde rece3- autospecialatilde 4- furtun nou 5- furtun pliat impregnat cu ratildeşinatilde 6 ndashechipament tip rastel7- catildemin de acces 8- hidrant
Intatilderirea furtunului cu apatilde caldatilde este prezentatatilde icircn figura 2Tratarea ratildeşinii cu careeste impregnat furtunul se poate face cu apatilde caldatilde abur cu latildempi cu raze ultravioleteLa tratarea cu apatilde caldatilde sau abur se urmatildereşte cu ajutorul unor senzori permanenttemperatura la fiecare capatildet al furtunului Ratildeşinile artificiale epoxy A2000B se folosescpentru catildeptuşeli impregnate la exteriorul furtunului PVC iar FluvPax TF4 se utilizeazatilde lamateriale neţesute la furtune PUExistatilde douatilde procedee de introducere a furtunului flexibil icircn conducta veche (gazdatilde) primulinverted in place la care furtunul este introdus cu ajutorul aerului comprimat (presiunea aer02divide04 bari) sau a apei al doilea procedeu pulled in place la care furtunul se trage icircnconducta veche cu troliu Procedeul CIPP se poate aplica pentru conducte instabile şi stabiledin punct de vedere static
Procedeul se aplicatilde la conducte cu Dn = 100 divide 1200 mm Lungimea tronsonuluireabilitat L le 600 mIndiferent de procedeu se va urmatilderi viteza cu care se deplaseazatilde furtunul icircn conducta veche(gazdatilde) 4 divide 7 mmin precum şi forţa de tragere a furtunului care nu trebuie sa depatildeşeascatildevaloarea prescrisatilde de producatildetor Se utilizeazatilde curent douatilde tipuri de furtune
- pe baza icircnvelişului extern PVC conducta este icircn linie dreaptatilde coturi la maximum450 Dn = 100 divide 400 mm dimensiunile nu se modificatilde icircn timpul procesului deinstalare
- pe baza icircnvelişului extern PU pentru ţevi drepte cu coturi la 900 extensibile se potutiliza şi la un alt diametru mai mare ca cel nominal de micşoreazatilde cu 4 datoritatildeextensiilor radiale icircn consecinţatilde lungimea de va matilderi cu 4
6
Forţa de tragere a furtunului datoritatilde frecatilderilor dintre conducta gazdatilde şi furtun se poatecalcula cu expresia
Ft = 12 (μmiddotpmiddotx) (2)unde Ft este forţa de tragere icircn N
μ = 01 divide 03 ndashcoeficient de frecare furtun conductatilde vechep ndash greutatea liniaratilde a furtunului icircn Nmx ndash lungimea furtunului icircn m
1 2 3 4 5Figura 2 Intatilderirea ratildeşinii cu apatilde caldatilde 1 catildemin de sosire 2- apatilde caldatilde 3- conductatilde nouatildeicircntatilderitatilde4-conductatilde apatilde caldatilde tur 5- conductatilde apatilde caldatilde retur
Dupatilde icircntatilderirea ratildeşinii conducta poate fi spatildelatatilde şi dezinfectatatilde Conductele de branşament seleagatilde la conducta reabilitatatilde cu ajutorul robotului echipat special cu freze şi camere videoUrmeazatilde inspecţia video pe icircntreg traseul reabilitat Garanţia acordatatilde 25 ani[14]
Tehnologia de execuţie are urmatildetoarele etape- colectarea datelor de spre diametrul nominal al conductei gazde debitul vehiculat
grosimea peretelui materialul din care este confecţionatatilde conducta schimbatilderile de diametrupe anumite tronsoane identificarea tuturor ramificaţiilor active şi inactive
- identificarea gurilor de acces sau executarea acestora- montarea echipamentului de tip rastel- redicţionarea curgerilor din conducta gazdatilde curatildeţirea conductei- instalarea furtunului impregnat cu ratildeşinatilde icircn conducta gazdatilde prin gurile de acces- uscarea materialului cu apatilde caldatilde abur sau latildempi cu raze ultraviolete- verificarea conductei noi- reconectarea conecţiilor laterale prin decuparea de guri de conectare laterale şi
sigilarea conecţiilor laterale abandonate22 Calculul de reabilitare a conductei reabilitate cu tehnologia CIPP
7
Conducta gazdatilde poate fi parţial deterioratatilde Pentru a se realiza stabilitatea staticatilde a noiiconducte reabilitate trebuie dimensionat furtunul icircn funcţie de solicitatilderile externe Calcululconstatilde icircn
- calculul la incovoiere- calculul la flambaj- calculul rezistenţei furtunului la obosealatilde (stres)- calculul la flambaj datorat icircncatildercatilderii rezultate din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde
221 Calculul la icircncovoiereCalculul de icircncovoiere constatilde fie icircn determinarea procentului de icircncovoiere
efectiv (γD) la o anumitatilde grosime a peretelui furtunului t fie a grosimii pereteluifurtunului t admiţacircnd un procent de icircncovoiere maxim de (γD) le 5 Procentul deicircncovoire se calculeazatilde cu relaţia
γD = K(LW + Ws ) 100 [ E 15( DR ndash 1)3 + 0061 Es] (3)
unde γ este icircncovoierea conductei reabilitate-γD le 5 - procentul de icircncovoiere- L = 125 coeficient de decalaj- K = 0083 constantatilde de stratificare- W ndash icircncatildercarea staticatilde icircn N- Ws ndash icircncatildercarea dinamicatilde icircn N- DR = D t ndashraportul conductei reabilitate- D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat) icircn m- t ndash grosimea furtunului icircn m- E ndashmodulul de elasticitate al solului icircn Nm2- Es- modul de reacţie al solului icircn Nm2
Incatildercarea staticatilde W rezultatatilde din greutatea solului se calculeazatilde cu relaţiaW = CmiddotωmiddotBd 144 (4)
Unde C ndashgrad de ovalizareω- densitatea solului icircn kgm3Bd- latildeţimea tranşeei icircn care a fost montatatilde conducta ga zdatilde ( de reabilitat) icircn m
Coeficientul C se determinatilde cu expresia
C =
ku
e d
S
B
Huk
2
1
2
(5)
unde ku este raportul icircntre icircncatildercarea orizontalatilde şi cea verticalatildeHs ndashadacircncimea de pozare a conductei icircn m
Calculul icircncatildercatilderii dinamice care acţioneazatilde asupra furtunului pleacatilde de la realitatea catilde asuprafurtunului pot acţiona icircncatildercatilderi dinamice concentrate WSC şi icircncatildercatilderi dinamice distribuiteWSD
WS= WSC + WSD (6)
WSC = 033middotCSCmiddotPmiddotFSC 12middotD (7)WSD = CSDmiddotpmiddotFSD 144 (8)
unde CSC ndash coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor concentrateP ndash icircncatildercatilderi concentrate icircn NFSC- factor de impact pentru icircncatildercatilderi concentrate
8
CSD- coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor distribuitep ndash suprafaţa pe care sunt aplicate icircncatildercatilderile distribuite m2FSD- factor de impact pentru icircncatildercatilderi distribuite
222Calculul la flambaj
Furtunul este solicitat exterior de icircncatildercatilderi dinamice concentrate şi distribuite plusicircncatildercarea rezultatatilde din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde Grosimea furtunului t se determinatilde curelaţia[9]
t = 0721 D
3
1
2
sSL
t
CEBRE
I
Nq
(9)
unde D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde icircn mN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
qt =N
1 2
1
332
D
IECcedilBR L
(10)
qt ndash presiunea exterioaratilde exercitatatilde asupra conductei icircn Nm2EL ndash modulul de elasticitate redus la icircncovoiere datoritatilde efectului de icircmbatildetracircnire icircn Nm2Rω= 1 ndash 033(HωHS) coeficientul lui Buoyancy pentru apatilde (valoare minimatilde 067)B - coeficient de elasticitate pentru furtunI = 250t - moment de inerţieC- coeficient de ovalizare a conductei respectiv al furtunului calculat cu relaţia
C =
3
2
1001
1001
q
q
(11)
q ndash gradul de ovalizare calculat cu expresia
q = 100 (m
m
D
DD max ) (12)
unde Dm Dmax sunt diametrul mediu respectiv diametrul maxim al conducteiCoeficientul de elasticitate pentru furtun se determinatilde cu expresia
B =sH
e650
41
1
(13)
Incatildercatilderile statice şi dinamice se determinatilde cu relaţiile (6) (7) (8)In cazul icircn care flambajul este datorat numai icircncatildercatilderilor rezultate din acţiunea pacircnzei
de apatilde freaticatilde grosimea furtunului t se calculeazatilde cu expresia
9
t =
1
1(
2 3
1
2
PN
CKE
DR
L
(14)
icircn care P ndash este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunK = 7 ndashfactor de amplificareEL ndash modulul de elasticitate la icircncovoiereν = 03 ndashcoeficientul lui Poisson pentru furtunC- coeficientul de ovalizareDR- raportul conductei reabilitateN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
223 Verificarea rezistenţei furtunului la stresLa o duratatilde de viaţatilde de 50 de ani furtunul este supus unor condiţii de stres (obosealatilde
icircmbatildetracircnire) Fiind confecţionat din mai multe materiale cu caracteristici tehnice diferitefurtunul trebuie verificat şi la stres Se poate utiliza relaţia
15100
q(1+
100
q)( 2)(
t
D- 05 ( 1+ )
100
q)(
t
D=
PN
S(15)
icircn care P este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunt ndash grosimea furtunuluiN = 15 divide 2 factor de siguranţatildeS ndash rezistenţa la icircncovoiere a furtunuluiD ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat)q ndash gradul de ovalizare
Valoarea cea mai mare a grosimii furtunului t ca rezultat al diferitelor calcule efectuatepentru fiecare tip de solicitare icircn parte este grosimea finalatilde a peretelui furtunului
23 Metode de catildeptuşire interioaratildeConductele ce trebuie reabilitate sunt catildeptuşite pe suprafaţa interioaratilde cu un strat
subţire de mortar de ciment special sau polimeri speciali De regulatilde grosimea stratului estemai micatilde de 10 mm In unele cazuri se pot depune mai multe straturi Captuşirea interioaratilde(catildematildeşuirea) trebuie satilde asigure protecţie anticorozivatilde umplerea fisurilor şi a gatildeurilorrigiditatea catildeptuşelii stabilitatea staticatilde a conductei In acelaşi timp se icircmbunatildetatildeţescproprietatildeţile hidraulice ale conductei suprafaţa rezultatatilde icircn urma depunerii are rugozitatea maimicatilde ca rugozitatea suprafeţei interioare a vechii conducte Inainte de a se aplica metoda decatildeptuşire interioaratilde conducta se curatildetatilde foarte bine asiguracircndu-se un suport bun pentrucatildeptuşeala aplicatatilde In figura 3 se prezintatilde procedeul de catildeptuşire prin centrifugarePentru protejarea anticorozivatilde a conductelor metalice se aplicatilde catildeptuşeli cu ratildeşini poliexidicatilde
poliuree şi poliuretanToate aceste materiale au şi o bunatilde rezistenţatilde la abraziune Rugozitatea
suprafeţei interioare a conductei este foarte micatilde
Procedeul se aplicatilde la conducte cu diametrul nominal Dn= 80 divide 3400 mm şi lungimi aletronsoanelor de conducte L le 400 m
10
1 2 3 4 5 6Fig3 Utilaj pentru catildeptuşire prin centrifugare 1-conductatilde veche curatildeţatatilde 2 - furtun pentrualimentare cu mortar 3- robot 4- cap de pulverizare prin centrifugare 5- sistem de gletuire6-strat de mortar depus
Debitul de apatilde transportat prin conductatilde Q icircnainte de reabilitare calculat cu relaţiaQ = Av (16)
unde - Q este debitul apei vehiculate prin conductatilde icircn m3s- v ndashviteza apei icircn secţiunea de calcul icircn ms- A ndasharia secţiunii transversale a conductei icircn m2
trebuie satilde fie cel puţin egal cu debitul de apatilde transportat prin conducta reabilitatatildeMicşoracircndu-se diametrul interior al conductei viteza apei creşte cresc şi pierderile de sarcinatildedatoritatilde creşterii vitezei apei Din acest motiv icircn cadrul procesului de catildematildeşuire (torcretare)se procedeazatilde la gletuirea stratului de mortar de ciment pentru ca rugozitatea stratului realizatsa fie mai micatilde ca cea dinaintea reabilitatilderii Produsul de cimentare este alcatildetuit din cimentcu proprietatildeţi speciale + nisip cu granulaţie micatilde + aditivi Mortarul preparat icircn malaxoarespeciale dupatilde reţete este transportat cu pompe prin furtun la robot
Reproiectarea constatilde icircn calculul pierderilor de sarcinatilde unitare distribuite icircnainteşi dupatilde reabilitarea conductei precum şi a stabilitatildeţii statice sub influenţa diferitelorsarcini exterioarePierderile de sarcinatilde unitare distribuite icircn funcţie de debitul de apatilde transportat se determinatilde curelaţia
hr = Md Q2 (17)unde hr sunt pierderile de sarcinatilde unitar distribuite icircn mbar m
Md ndash modulul de rezistenţa hidraulicatilde icircn s2 m5Modulul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde Md se calculeazatilde cu relaţia
Md = 00826middot(λd5) (18)unde λ este coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde [-]
d- diametrul interior al conductei icircn mIntre coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde λ şi coeficientul lui Chezy ndashC- existatilde
legatildeturaλ = 8middotg C2 (19)
unde C -este coeficientul lui Chezy icircn m05sg-acceleraţia gravitaţionalatilde icircn ms2
Coeficientul lui Chezy se determinatilde cu expresia
C = kmiddotRh16 (20)
unde k-coeficientul de rugozitate al materialului [-]
11
Raza hidraulicatilde a conductei cu secţiunea circularatilde se determinatilde cu expresia
Rh = d4 (21)unde d ndash diametrul interior al conductei icircn m
In cazul icircn care se urmatildereşte protecţia anticorozivatilde umplerea fisurilor rigiditatea catildeptuşelii
(aplicaţie semi-structuralatilde) materialul folosit la obţinerea stratului depus de o anumitatilde
grosime t trebuie satilde asigure rezistenţa la forfecare pentru a menţine continuitatea
longitudinalatilde a stratului icircn prezenţa mişcatilderilor de teren rezistenţatilde la icircncovoiere rezistenţatilde
pentru preluarea sarcinilor dinamice Trebuie satildepate puţuri de lansare (de plecare de sosire
intermediare) care reprezintatilde circa 6 din suprafaţa totalatilde a şanţului necesar pentru
realizarea cu tranşeu deschis a conductei
223 Tehnologia sliplineTehnologia constatilde icircn introducerea unui tub nou icircn tubul vechi curatildeţat De regulatilde se
instaleazatilde conducte noi din GRP din PEID icircn conducte vechi Metoda se aplicatilde la reabilitareaconductelor de apatilde potabilatilde canalizare menajeratilde şi industrialatilde gaze naturale Toate sarcinilesunt preluate de noua conductatilde Secţiunea transversalatilde a noii conducte este mai micatilde casecţiunea transversalatilde a vechii conducte dar diferenţa va fi compensatatilde de valoareacoeficientul de rugozitate foarte mic al suprafeţei interioare a noii conducte Spaţiul dintrevechea conductatilde şi noua conductatilde este umplut cu un material special de cimentare In figura4A se prezintatilde schema tehnologicatilde de montare a noii conducte din PEID icircmbinatatilde prin suduratildecap la cap icircn exteriorul conductei vechiIn figura 4B se prezintatilde schema tehnologicatilde pentrumontare conducte GRP
A B1 2 3 4 5 1 2 3
12
Fig4 A-Tehnologie slipline montare conductatilde PEID 1- conductatilde veche2 ndashcap de tragere3-material de umplere4- cacircrlig6- conductatilde nouatilde PEID B-montare conductatilde GRP 1- conductatildeveche 2-material de cimentare 3- conductatilde nouatilde
224 Tehnologia subline
In conducta veche inspectatatilde video şi ulterior curatildeţatatilde foarte bine se introduce oconductatilde de polietilenatilde PE 80 sau PE 100 avatildend SDR (raportul dintre Dn t ) icircntre 26 şi 80Conducta nouatilde se supune unui proces de deformare a secţiunii transversale pe toatatilde lungimeaconductei sub forma de U ( icircn domeniul de elasticitate al materialului) dupatilde care se leagatilde cubenzi de sprijin figura 5 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde de troliu cu un cablu forţa detragere fiind monitorizatatilde permanent Dupatilde introducerea noii conducte icircn vechea conductatilde seintroduce apatilde sub presiune icircn conductatilde benzile de sprijin se vor rupe şi conducta nouatilde vareveni la forma iniţialatilde datoritatilde memoriei termice Procedeul se aplicatilde pentru Dn = 75mmdivide 1600mm şi lungimea L = 600m
1 2 3 4
Figura 5 Tehnologia subline 1- conductatilde veche 2- conductatilde nouatilde 3 ndash bandatilde de sprijin4 ndash conductatilde nouatilde revenitatilde la forma circularatilde
225 Tehnologia compact pipe
Conducta nouatilde din PEXa ( polietilenatilde reticulatatilde cu memoria formei) este introdusatilde icircnconducta de reabilitat deformatatilde sub forma literei C Aceastatilde conductatilde este trasatilde icircn conductaveche cu ajutorul unui troliu puţurile de acces sunt fie catildeminele de vanatilde existente fie puţuri
13
noi In figura 6 se prezintatilde poziţia conductei noi icircn timpul procesului de reabilitare şi dupatildereabilitare Readucerea conductei noi la forma iniţialatilde se face prin icircncatildelzire cu abur
Diametrul conductelor de reabilitat Dn = 100 divide 500 mm lungimea maximatilde 700mConducta nouatilde se muleazatilde pe interiorul conductei vechi şi preia sarcinile acesteia
226 Tehnologia swagelining
Tehnologia swagelining utilizeazatilde ca şi conductatilde nouatilde polietilena standard catildereia i sereduce diametrul cu 5divide 15 - deformatatilde icircn domeniul elastic cu ajutorul unui echipamentcomplex de reducere a diametrului figura 7 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde cu troliu icircnconducta veche ce trebuie reabilitatatilde Dupatilde aşzarea pe poziţia finalatilde a conductei forţa detragere este redusatilde iar conducta nouatilde revine la diametrul iniţial datoritatilde fenomenului derevenire elasticatilde Conducta nouatilde se muleazatilde perfect pe suprafaţa interioaratilde a conductei dereabilitat suprafaţatilde ce trebuie satilde fie curatatilde In figura 8 se prezintatilde instalaţia pentru procedeulswagelining Diametrul conductelor ce pot fi reabilitate Dn= 65 divide 1000mm la o lungimede 1000 m
Forţa de tracţiune a troliului poate fi determinatatilde cu relaţia ( 2 )
1 2 3Fig6 Tehnologia compact pipe 1-conductatilde de reabilitat 2- conductatildenouatilde deformatatilde icircn C 3- conductatilde nouatilde readusatilde la forma iniţialatilde
14
1 2 3 4 5
Figura 7Reducere dimensiuni conductatilde 1-conductatilde veche2 ndash conductatilde nouatilde gacirctuitatilde3- filieratilde 4- conductatilde nouatilde5- cap de tragere
1 2 3 4 5 6 7 8 9Figura 8 Instalaţie pentru tehnologia swagelining 1-conductatilde nouatilde PE 2- rolatilde de ghidare 3-reductor 4- puţ de plecare 5- conductatilde veche 6- cap de tragere 7- cablu 8-puţ sosire 9-troliu
267 Tehnologia rolldown
Tehnologia se aplicatilde la sistemele de distribuţie apatilde cu diametre mari amplasate icircn zone cutrafic pietonal şi auto ridicat Se utilizeazatilde conducte din PE icircmbinate prin suduratilde cap la cap peşantier cu ajutorul unui dispozitiv special cu role perechi Acest dispozitiv reduce diametrulcu maxim 10 icircn domeniul elastic al materialului viteza de reducere fiind de 1divide 3mminutReaducerea la forma şi dimensiunea iniţialatilde se face prin icircncatildelzirea conductei cu aburProcedeul este unul structural se pot reabilita conducte instabil din punct de vederestatic In figura 9 se prezintatilde tehnologia rolldown Dimensiunile conductelor de reabilitatDn=150 divide1000 mm lungimea 600 divide800 m
15
1 2 3 4
Figura 9 Tehnologia rolldown 1-conductatilde de reabilitat2-role3- conductatilde nouatilde4- conductatilde nouatilde fixatatilde icircn conducta veche
Bibliografie1 Roman M şa- Analiza multicriterialatilde Manual 2012 Academia de studii economiceBucureşti2 Massimio Flori ndashGhid pentru analiza cost-beneficu a proiectelor de investiţii Fonduleuopean pentru dezvoltare regionalatilde fondul de coeziune şi ISPA Universitatea de studii dinMilano 19973xxx - Ghid naţional pentru analiza cost-beneficiu a proiectelor finanţate din instrumentelestructurale Ministerul Economiei şi finanţelor4 StoenescuAl şa- Culegere de probleme de mecanicatilde teoreticatilde Editura Didacticatilde şipedagogicatilde Bucureşti 19655 Tudor I şa ndash Protecţia anticorozivatilde şi reabilitatea conductelor şi rezervoarelor EdituraUPG Ploieşti 2007 ISBN ndash 978-973-719-154-06 UTCB-ICECOM Bucureşti ndash Ghid pentru reabilitatea conductelor pentru transportul apei(brutecurate uzate uzate epurate etc) Bucureşti 20137Alessandrescu A- Inginerie mecanicatilde a sistemelor de conducte Ghid de proiectare + CDEditura AGIR Bucureşti 2013 ISBN 978-973-720-489-98 Paraschiv D- Tehnologii de recondiţionare şi procesatilderi ale suprafeţelor metalice EdituraJunimea Iaşi 2005 ISBN 973-37-0539-x9Najafi M ndash Trenchless technologies Piping- Installation and Inspection SUA ASCE PressISBN -978-0-07-164088-62010
16
10 Trujillo ARGhaderi S- Analysis of the long ndashterm Effect of mentenance Strategies InPipelines Technology 2006 Conference Bochum200611 httpmasinisiutilajero12 wwwtpcomro13 wwwrehaucom14SREN 129502 Calculul de rezistenţatilde mecanicatilde al reţele lor icircngropate sub diverse condiţiide icircncatildercare15 wwwceindustrialcomro16 httpinstalatiiucoznetindexconducte0-1517 wwwmnsrocamasuire framehtml18 wwwreabilitare-conductero19wwwcrumanro20 wwwHobasro21wwwgrup4cjro
- Note de curs 1pdf
- Note de curs 2_3pdf
- Note de curs 4_5pdf
- Note de curs 6pdf
- Note de curs 7_8_9pdf
11
Aenxa 2 Conducte curatildeţate pregatildetite pentru reabilitare [10]
Bibliografie
1Badea G ndashInstalaţii sanitare Editura Risoprint Cluj-Napoca 2008
2Aştilean I- Contribuţii teoretice şi experimetale la reabilitarea şi modernizarea sistemelelor
de alimentare cu apatilde a localitatildeţilor urbane Tezatilde de doctorat UTC-N 2010
3Chira TV- Diagnosticarea statilderii tehnice a sistemelor de canalizare Tezatilde de doctorat
UTC-N 2012
4 httpinspecţievideorotemplate-ahtml
5 wwwtechnicmad-sonro
6 httptegadoropagesDUZE-CURATARE-CANALhtml
7wwwRohter-grpro
8wwwleaderroroforeze-pentru-desfundat-tevi-de-scurgerehtml
9 wwwcasteconceptro
10wwwludwiggpfeiffercom-Reabilitarea ţevilor sub presiune şi a reţelelor de canalizare
11SREN 135082011 ndash Starea reţelelor de canalizare din exteriorul clatildedirilorPartea 2
Sisteme de codificare a inspecţiei vizuale
12SRISO 24511 ndash Activitatildeţi referitoare la servicii de apatilde potabilatilde şi canalizare Indrumatildetor
pentru managementul serviciilor publice de canalizare
12
1
Note de curs 4-5Diagnosticarea conductelor din sistemele de transport şi de distribuţie aapei
1GeneralitatildeţiElementele constitutive ale conductelor din sistemele de distribuţie a apei sunt supuse
permanent uzurii fizice degradatilderii morale uneori restricţiilor legislative Dacatilde uzurile fizice
pot fi diminuate icircn timp printr-o icircntreţinere adecvatatilde periodicatilde şi o exploatare corectatilde
degradarea moralatilde a conductelor nu poate fi evitatatilde deoarece apar noi şi noi soluţii
constructive icircntr-un timp relativ scurt In ultimul secol au fost utilizate multe tipuri de
materiale la construcţia conductelor fiecare soluţie fiind la data apariţiei o noutate icircn
domeniu Analizacircndu-se comportarea icircn timp a conductelor s-a constatat catilde defectele din
sistemele de distribuţie a apei pot fi icircmpatilderţite icircn şase grupe
- -defecte datorate utilizatilderii la proiectarea execuţia şi repararea conductelor a
unor materiale şi tehnologii necorespunzatildetoare
- -defecte datorate coroziunii
- -depuneri icircn conducte
- -deterioratilderi ale conductelor prin fisurarea şi ruperea materialului din care
este confecţionatatilde conducta
- -defecte ale racordurilor şi icircmbinatilderilor
- -deterioratilderi prin exploatare necorespunzatildetoare
2 Analiza defectelor apatilderute la conductele de distribuţie a apei
In procesul de diagnosticare a conductelor se pleacatilde de la defectul constatat
definacircndu-se un numatilder de cauze care se eliminatilde metodic ajungacircndu-se la cauza primaratilde
Analiza superficialatilde de stabilire a cauzelor care a provocat defectul conduce la repetarea
defecţiunii sau accentuarea unor defecte aflate icircn stare incipientatilde
21Defecte datorate utilizatilderii de materiale şi tehnologii necorespunzatildetoare apar datoritatilde
alegerii materialului conductei a materialelor de etanşare şi protecţie anticorozivatilde
necorespunzatoare
Se manifestatilde icircn timp atacirct la conductele din fontatilde oţel cacirct şi la cele din PVC PE depozitate
necorespunzatildetor
22Defectele datorate coroziunii apar atacirct la suprafaţa interioaratilde a conductei datoritatilde
contactului cu apa cacirct şi la suprafaţa exterioaratilde datoritatilde umiditatildeţii şi agresivitatildeţii solului icircn
care este amplasatatilde conducta Chiar dacatilde conductele sunt protejate iniţial icircmpotriva coroziunii
prin vopsire zincare catildeptuşire cu materiale plastice beton ratildeşini fenomenul de corodare a
conductei apare icircn timp O atenţie deosebitatilde trebuie acordatatilde protejatilderii conductei icircmpotriva
2
coroziunii electrochimice produsatilde de curenţii vagabonzi mai ales icircn apropierea catildeii ferate sau
a catildeilor de rulare a tramvaielor Protecţia se realizeazatilde prin utilizarea sistemului anticoroziv
catodic (prin care conducta este legatatilde la polul negativ) a unei surse de curentrsquo fie cu anozi de
sacrificiu cu un potenţial mai electronegativ decacirct metalul conductei
23 Depuneri icircn conducte
Depunerile din conducte sunt cauzate de materiile icircn suspensie existente icircn apatilde şi de
satilderurile de calciu şi magneziu fig1 In timp aceste depuneri micşoreazatilde diametrul conductei
matilderesc coeficientul de rugozitate de la 003 la conducte de oţel noi la 005-02 la conducte din
oţel cu depuneri mici respectiv la valori mai mari de 2 la depuneri mari ( strat gros) [2]
Datoritatilde acestor factori scade debitul de apa transportat prin conducte sau trebuie matilderitatilde
presiunea pentru a menţine debitul Se matildereşte astfel consumul de energie electricatilde cu
repercursiuni asupra costului unui m3 de apatilde livratatilde la beneficiari Dacatilde presiunea creşte peste
presiunea de 6 bari care este presiunea maximatilde admisibilatilde icircn sistemele de distribuţie a apei se
pot produce avarii prin fisurarea sau spargerea conductei
Fig 1 Depuneri icircn conductatilde
Biofilmele sunt alte tipuri de depuneri cu grosimea de 01 mm la cacircţiva mm care pot satilde
aparatilde icircn conducte şi care pot cauza corodarea conductelor şi influenţa proprietatildeţile hidraulice
ale conductei [1]
24 Deterioratilderi ale conductelor prin fisurarea şi ruperea materialului din care este
confecţionatatilde conducta
Cauzele care provoacatilde fisurarea şi ruperea conductei sunt
3
- -greşeli de proiectare şi de execuţie
- -modificarea adacircncimii de pozare
-apariţia unor sarcini suplimentare statice şi dinamice care nu au fost luate
icircn calcul la proiectare ca şocuri vibraţii modificatilderi ale traficului urban creşterea
greutatildeţii pe osie a autocamioanelor modificarea permanentatilde a nivelului pacircnzei freatice
cauzatatilde de precipitaţii abundente sau secetatilde prelungitatilde precum şi deterioratilderile prin
icircngheţ icircn anotimpul iarnatilde
25 Defecte ale racordurilor şi icircmbinatilderilor
Aceste tipuri de defecte pot satilde aparatilde la toate tipurile de conducte la care icircmbinatilderile au
fost realizate necorespunzatildetor
26 Deterioratilderi prin exploatare necorespunzatildetoare
Deschiderea sau icircnchiderea bruscatilde a unor vane poate provoca lovitura de berbec care
deterioreazatilde conducta datoritatilde apariţiei suprapresiunilor
3 Identificarea fisurilor şi rupturilor la conductele de distribuţie a apei
Pierderile maxime admise de apatilde icircntr-un sistem de distribuţie a apei sunt de 20 [3]
Pierderi de apatilde prin deschideri Tabelul 1
Diametru
deschidere
presiune
Litriminut Litrioratilde m3zi m3lunatilde m3an
2 mm 6 bari 500 30000 720 21600 259200
4 mm 6 bari 1840 110400 2650 79488 953856
6 mm 6 bari 4000 240000 5760 172800 2073600
8 mm 6 bari 7020 421200 10200 303264 3639168
2mm 3 bari 320 19200 461 13824 165888
4 mm 3 bari 1200 72000 1728 51840 622080
In tabelul 1 se prezintatilde pierderile de apatilde la presiunea de 6 bari respectiv 3 bari [5] Din acest
motiv fisurile şi rupturile conductelor trebuie detectate permanent deoarece prin acestea se
4
pierde apa Metoda modernatilde de detectare a fisurilor este localizarea prin compararea
zgomotelor cu corelatori LNC ( Leak Noise Correlator) fig2
Fig 2 Principiul de funcţionare a corelatorului LNC
Corelatorii LCC utilizeazatilde doi senzori care detecteazatilde zgomotul (vibraţii sonore) produs de
apa care curge prin fisuratilde Distanţa pacircnatilde la cei doi senzori fiind diferitatilde şi intensitatea sonoratilde
receptatatilde de cei doi senzori este diferitatilde Distanţa de la fisuratilde pacircnatilde la transmiţatildetorul cel mai
apropiat se determinatilde cu relatia
L = ( D ndash tv ) 2 (1)
Unde D- lungimea conductei icircntre cele cele douatilde transmiţatildetoare icircn m
L- distanţa de la fisuratilde pacircnatilde la tranmiţatildetorul cel mai apropiat icircn m
v- viteza de propagare a sunetului prin conductatilde icircn mms
5
Fig 3 Detectarea pierderilor de apatilde prin monitorizare acustica cu senzori Wireless
Timpul se determinatilde cu expresia
t = N v (2)
N = D ndash 2L (3)
Altatilde metodatilde pentru detectarea pierderilor de apatildendash sistem de monitorizare Wireless
Leakmaster - fig3 se bazeazatilde tot pe vibraţiile acustice provocate de jetul de apatilde care iese
din conductatilde şi produce icircn corpul conductei vibraţii acustice Nivelele de zgomot detectate de
senzori sunt salvate şi transmise prin radio la unitatea mobilatilde centralatilde De regulatilde se matildesoaratilde
zgomotul icircn timpul perioadei de consum redus de apatilde icircntre orele 2- 4 am Zgomotul poate fi
depistat şi la vane contoare de apatilde hidranţi alte armatildeturi
Urmatilderirea şi calibrarea acusticatilde TestrodGeofon utilizeazatilde douatilde unitatildeţi una de localizare
Testrod alta de calibrare Geofon care lucreazatilde icircn combinaţie cu un generator de puls PWG
Se ascultatilde vanele şi apometrele iar icircn locul unde existatilde scurgere presiunea exercitatatilde produce
un zgomot care poate fi detectat de la suprafaţatilde cu echipamentul amintit fig4
6
1 2 3
Fig4 Determinarea pierderilor de apatilde cu aparatul TestrodGeofon 1 ndashtijatilde robinet 2-
spatilderturatilde 3-hidrant
Detectorul de gaz Gas Check-H2 determinatilde pierderile de hidrogen din conducta umplutatilde cu
gaz la o anumitatilde presiune Durata de matildesurare depinde de dimensiunea fisurii tipul de sol
structura de suprafaţatildefig5
Fig 5 Detector de gaze
4 Diagnosticarea imagisticatilde a statilderii tehnice a conductelor
7
Stabilirea statilderii tehnice a conductelor unui sistem de distribuţie a apei se realizeazatilde icircn prezent
prin diagnosticare imagisticatilde Informaţiile obţinute vor fi utilizate la fundamentarea deciziilor
de reabilitarereparare şi retehnologizare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeaza icircnainte de
icircnceperea unui proces de repararereabilitare cu tehnologii NO DIG adicatilde fatilderatilde satildepatildeturatilde
continuatilde pe icircntreaga perioadatilde de reabilitare şi se terminatilde odatatilde cu finalizarea lucratilderilor de
reabilitare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeazatilde icircn douatilde etape realizarea pe teren a
inspecţiei tehnice a conductelor şi procesarea imaginilor realizate finalizatatilde prin icircntocmirea
raportului de inspecţie Realizarea pe teren a inspecţiei tehnice se face cu ajutorul roboţilor
pentru inspecţie imagisticatilde deplasabili pe roţi sau şenile Inainte de realizarea inspecţiei icircn
conductatilde se realizeazatilde urmatildetoarele operaţii conducta se izoleazatilde de restul instalaţiei se
goleşte de apatilde se curatildeţatilde se demonteazatilde vanele de separaţie şi se introduce robotul icircn
conductatilde Roboţii sunt echipaţi cu camere video laser pentru determinarea ovalitatildeţii
conductei sonar pentru determinarea grosimii stratului de coroziune a fisurilor şi a
icircmbinatilderilor defecte camere telescopice mobile pentru inspecţia tehnicatilde a racordurilor surse
de luminatilde suplimentaratilde radiolocatoare pentru determinarea traseului conductei fig6
Rapoartele de inspecţie cuprind date referitoare la tipul conductei inspectate adacircncimea de
pozare a conductei numatilderul de defecte poziţia şi starea racordurilor tipul defectelor
localizarea acestora schiţa tronsonului inspectat cu localizarea defectelor
Fig 6 Robot dotat şi cu laser pentru stabilirea gradului de ovalizare conducte
Fig7 Diagnosticare conductatilde de apatilde ndashdepuneri
Bibliografie
8
1 Bolboacatilde AM- Contribuţii teoretice şi experimentale la reabilitarea şi modernizarea
conductelor din sistemele de distribuţie a apei icircn localitatildeţi Tezatilde de doctorat UTC-N Cluj-
Napoca 2012
2 wwwtermoutclujrotermoluc
3 SR 13431-2006
4 STAS 73471-74
5wwwdetcondro
6wwwdetectaquaro
7httpcasteconceptro
1
Note de curs 6 Diagnosticarea conductelor din sistemele de transport şidistribuţie a gazelor combustibile
1 IntroducereGazele combustibile- gaze naturale şi gaze petroliere lichefiate- sunt utilizate pentru
- nevoi menajere la maşini de gatildetit şi preparare apatilde caldatilde- instalaţii de ardere pentru obţinerea energiei termice necesare icircncatildelzirii- icircn procese tehnologice
Reţelele pentru transportul şi distribuţia gazelor naturale combustibile se impart icircn- retele exterioare de distribuţie- reţele interioare de utilizare
Presiunile icircn reţeaua de gaze naturale combustibile sunt diferite pe tronsoanele instalaţiei- -icircnaltatilde presiune ˃ 6 bari- -medie presiune 2 ndash 6 bari- -presiune redusatilde 02 ndash 2 bari
-presiune intermediaratilde 005 ndash 02 bari-presiune joasatilde lt 005 bari
Valorile presiunilor au fost stabilite dupatilde urmatildetoarele criterii-presiunea de utilizare a arzatildetoarelor şi altor aparate care lucreazatilde cu gaze-siguranţa icircn exploatare a sistemului de alimentare cu gaze-caracteristicile funcţionale ale regulatoarelor de presiune debitmetre aparate de
reglaj şi automatizareSistemul de conducte de icircnaltatilde presiune pentru gazele din import sau cele din producţieproprie are presiunea de lucru pgt40 bari Sistemul regional de transport are presiunea de 6 ndash40 bari iar sistemul local de transport are presiunea mai micatilde de 6 bari Conductele suntmetalice confecţionate din oţel icircmbinate prin suduratilde electricatilde urmatatilde de verificareacordonului de suduratilde prin metode nedistructiveReteaua exterioaratilde de distribuţie este confecţionatatilde din tevi de oţel imbinate prin suduratilde cufitinguri (cot teu cruce etc) sau din polietilena de icircnaltatilde densitate icircmbinatatilde prin suduratilde
2 Defecţiuni ale conductelor
Prin defect al conductelor din sistemul de transport şi distribuţie al gazelor combustibile seicircnţelege orice eveniment icircn sistem care provoacatilde pierderi de gaze de la simple emanaţii lamodificatilderi ale regimului de presiune care necesitatilde pentru rezolvare reparare materiale forţatildede muncatilde utilaje consum de timpDefecţiunile apar icircn interiorul conductelor metalice lasuprafaţa peretelui sau la exteriorul conductelor Avacircnd icircn vedere gradul de periculozitate alsistemului de conducte defecţiunile posibile se impart icircn trei clase de defecte
- defecte generate de factori dependenţi de timp defecte produse de coroziuneaexterioaratilde ( electrochimicatilde chimicatilde coroziunea solului coroziunea microbiologicatildecoroziunea datoratatilde solicitatilderilor mecanice coroziunea prin eroziune coroziunea piting)defecte provocate de coroziunea interioaratilde defecte produse de coroziunea fisurantatilde subtensiune
- defecte generate de factori stabili defecte de fabricaţie ale icircmbinatilderilor sudate defecte de construcţie ( fisuri şi ruperi ale cordoanelor de suduratilde bucle sau curbe ale ţevilorsudate) defecte ale elementelor filetate ale conductelor defecte ale elementelor de tip specialale conductelor ( defecte ale icircmbinatilderilor cu flanşe defecte de funcţionare incorectatilde arobineţilorvane catildederi ale sistemului de etanşare sau corpurilor echipamentelor )
2
- defecte generate de factori independenţi de timp defecte produse de intervenţiede terţatilde parte (voite sau nevoite) care produc defecte imediate sau icircntacircrziate deterioratilderi prinacţiuni ilicite defecte produse de operarea incorectatilde defecte produse prin solicitatilderi climaticesau de teren ( defecte datorate temperaturilor scatildezute tratildeznete ploi inundaţii alunecatilderi deteren cutremure)
Coroziunea are ponderea cea mai mare raportat la numatilderul de defecţiuni care seregatildesesc icircn lunile cu temperaturi scatildezute şi umiditate mare Se depisteazatilde la distanţe mici decordonul de suduratilde şi se datoreazatilde sudurii necorespunzatildetoare izolaţiei exterioarenecorespunzatildetoare şi solului Fenomenul de coroziune duce la micşorarea grosimii pereteluiconductei şi icircn final la perforarea lui figura 1
Fig1 Coroziune exterioaratilde pe conductatilde de gaz [3]
Dacatilde coroziunea şi fisurile nu sunt depistate şi nu sunt reparate icircn stadiul primar de degradareaceste vor creşte pacircnatilde la degradarea finalatilde catastrofalatilde catildend se pierde gazul din conductatilde şi sepot produce evenimente grave In prezent existatilde implementat icircn sistemul naţional ndashTransgaz-sistemul preventiv si corectiv de mentenanţatilde care introduce un sistem lucratilderi dementenanţatilde planificate anual ndashrevizii tehnice RT- durabilitate economicatilde de mentenanţatildenivel acceptabil al riscului de producere al defectelor accidentale şi cheltuieli minimeplanificate din timp Pentru protecţia catodicatilde a conductelor (sistem activ) se utilizeazatilde douatildesisteme - sistemul cu anozi galvanici ataşaţi conductei
- sistemul cu staţie de injecţie de curent electric icircn conductatildeProtecţia anticorozivatilde exterioaratilde ndashsistem pasiv- ( uşoaratilde normalatilde icircntatilderitatilde foarte icircntatilderitatilde) serealizeazatilde icircn exterior cu mai multe straturi
- stat aderent cu grund vopsea pe bazatilde de bitum şi benzinatilde- strat izolare cu amestec pe bazatilde de bitum
3
- strat armare cu benzi din pacircslatilde sau fibratilde de sticlatilde- icircnveliş exterior din benzi bitum - cauciuc materiale plastice fibre de sticlatilde
Protecţia anticorozivatilde icircn interiorul conductei se realizeazatilde prin grunduire cu bitum
3 Diagnosticarea conductelor din sistemul de transportDiagnosticarea conductelor ce trebuie reabilitatereparate este un proces complex
realizat icircn prezent cu metode moderne Reabilitatea conductei este icircn cele mai multe cazuri osoluţie mai economicatilde decatildet o investiţie nouatilde Deciziile trebuie luate dupatilde o analizatildeeconomicatilde dupatilde durata efectivatilde de exploatare şi istoricul defectelor de pe conductatildeDiagnosticarea conductelor pentru a se stabili starea tehnicatilde vine icircn sprijunul luatilderii uneidecizii corecte Determinarea statilderii tehnice se poate realiza cu urmatildetoarele metode
- investigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei conductei metalice icircngropate aplicabilatildela conducte metalice icircngropate protejate catodic dar care prezintatilde defecte deizolare icircn vederea controlului ultrasonic al integritatildeţii materialului tubular
- investigare din interior cu ajutorul sistemelor inteligente de diagnosticare ndash PIG(cu metode magnetice şi ultrasonice) a conductei icircn funcţiune pentru defecteinterioare şi exterioare ale conductei
- tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziuneInvestigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei se face cu trei procedee- metoda Pearson (gradient de curent alternativ)-metoda potenţialelor la intervale mici CIPS-metoda gradientului de curent continuu DCUGInvestigarea din interior cu sisteme inteligente PIG detecteazatilde coroziuni interioare
coroziuni exterioare defecte ale cordoanelor de suduratilde fisuri ale materialului conducteiTehnologia aplicatatilde cuprinde urmatildetoarele operaţii
- pozarea pe traseul conductei a indicatoarelor de trecere PIG a sistemului de urmatilderirea deplasatilderii PIG-ului
- operaţii pregatildetitoare pentru inspecţie identificarea obstacolelor realizarea unuiprogram de curatildeţire adecvat inspectarea gatilderilor de lansare-primire a instalaţiei godevilare
- curatildeţirea conductelor cu PIG de curatildeţire (godevil) magnetic cu perii racloaremagnetic cu perii pe circumferinţatilde cu discuri de raclare cu discuri de ratildezuire PIG dinpolietilenatilde
- probatilde de trecere cu PIG fals echipat cu discuri de calibrare- inspecţia inteligentatilde propriu zisatilde cu PIG inteligent dotat cu senzori de relevare a
defectelor interne şi externe + detectare presiune temperaturatilde unghi de redare vitezatilde derulare
PIG-ul inteligent trebuie satilde icircnregistreze datele suficiente culese pe canale separate satildedispunatilde de capacitate mare de stocare a datelor satilde aibe un numatilder mare de senzoriminiaturizaţi pentru a acoperii 100 din circumferinţa conductei PIG-ul este transportat princonducta de gaz icircn acelaşi timp cu debitul de gaze necesare consumatorului cu o anumitatildevitezatilde PIG-ul se lanseazatilde din gara de lansare - primire PIG anexa 1 In figurile 2 şi 3 seprezitatilde douatilde tipuri de PIG-uri figura 4 prezintatilde principiul de matildesurare ultrasonicatilde In fig5 67 se prezitatilde tipuri de PIG-uri Gara de lansare primire PIG-uri asiguratilde lansarea PIG-urilor icircnconducte cu DN 200 ndash 1100 mm la presiuni nominale de 25 ndash 100 bari şi temperaturi de -300
-+ 500 Tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziune este o metodatilde nedistructivatilde de
diagnosticare a defectelor conductelor ce nu pot fi diagnosticate cu PIG-uri inteligenteMetoda constatilde icircn efectuarea matildesuratildetorilor deasupra terenului pe traseul conductei icircn vedereadeterminatilderii anomaliilor apatilderute icircn grosimea pereţilor cum ar fi coroziunea Tehnologia deoperare cuprinde
4
- aplicarea unui curent electric cu componente armonice cu frecvenţe diferite icircntredouatilde puncte ale conductei la distanţa de 1000 m unul de altul
- se deplaseazatilde placa cu senzori ( 6 senzori icircn linie x 4 coloane) fig8 din metru icircnmetru pe traseul conductei matildesuracircndu-se cacircmpul magnetic icircn lungul conductei- procesarea datelor obţinute icircn laborator icircn vederea determinatilderii deviaţiei cacircmpului
magnetic dependent de frecvenţatilde icircn direcţie verticalatilde şi orizontalatilde- prezenţa unei deviaţii indicatilde regiunea care prezintatilde defect de regulatilde cauzat de
coroziune-
Fig2 Componenţa PIG cu senzori ultrasonici
Fig3 PIG cu senzori magnetici
Metoda NO PIG se poate utiliza la diametre ale conductelor de 3 ndash 10 ţoli la o grosime aperetelui de maxim 10 mm si o adacircncime a conductei de 2 metri Lungimea de inspecţie aconductei este de 1000 m Productivitatea zilnicatilde este de 750 m Alte caracteristici tehnice
- specificaţie defect ˃ 96- lungimea minimatilde 50 mm- latildeţimea minimatilde 50 mm
5
- detectare defect ˃ 20 pierdere metal rezoluţie adacircncime ˂ 20 mm- adacircncime coroziune minim 50 din grosimea peretelui
Fig6 PIG introdus icircn conductatilde 1- conductatilde 2 ndashPIG
1 2 3 4 5
1
Fig4 Principul de matildesurare ultrasonic 1-peretele Fig 5 PIG de curatildeţire 1- periiţevii2- impuls incident 3- defect interior 4- impulsreflectat 5- defect exterior
1 2
-
6
Fig7 Tipuri de PIG
1 2 3
Fig8Instalaţie de diagnosticare NO PIG 1- placa cu senzori 2 ndash cablu 3- calculator
4 Diagnosticarea conductelor din sistemul de distribuţieConductele de transport şi distribuţie sunt izolate exterior ( protecţie pasivatilde) cu ţesatildeturatilde devatatilde de sticlatilde şi bitum protejate catodic ( protecţie activatilde) Ingropate dacatilde este cazul la minim08 m adacircncime sau montate suprateran Diagnosticarea statilderii tehnice a conductelor se facecu urmatildetoarele procedee
- examinarea vizualatilde cu ochiul liber folosind lupa dacatilde este cazul-examinare imagisticatilde icircn interiorul conductei cu camere video- examinare cu ultrasunete cu impuls reflectat- examinare cu ajutorul curenţilor turbionari- examinare cu radiatii penetrante ( Xγ )- examinare prin termografie
Conductele pot avea defectele coroziune eroziune obosealatilde Forma acestor defecte poate fi
ovalatilde neregulatatilde spiralatatilde Din punct de vedere al originii şi localizare avem defecte de
suprafaţatilde icircn apropierea suprafeţei şi defecte interne Defectele pot fi individuale sau grupate
Alegerea procedeului de diagnosticare se face dupatilde tipul defectului accesibilitatea conductei
nivel de sensibilitate dorit echipament de examinare disponibil costul procedeului Chiar
dacatilde conductele sunt corodate şi pierderea de material din peretele conductei este mai mic de
7
80 din grosimea peretelui dar nu au scurgeri de gaze ele nu se scot din funcţiune dar se
poate micşora presiunea din conductatilde Urmeazatilde a se repara ca defect local efectuicircndu-se
reparaţia localatilde a conductei pe o anumitatilde lungime
Verificarea tehnicatilde a conductelor şi branşamentelor se executatilde la intervale de 6luni-
12 luni icircn funcţie de numatilderul de defecte constatate kman precedent şi alţi parametri tabelul
1 Tabelul 1
Termene maximale pentru efectuarea verificatilderilor tehniceTipul conductei Conducte din oţel Conducte din PE
subterane supraterane
Numatilder de
defecte
constatatekman
precedent x
x lt 0025 0025ltxlt025 025ltxlt1 xgt1 indiferent de
vechimea
conductei
cu
vechime
ltde 2 ani
cu
vechime
gtde 2 ani
Interval de timp
1
verificare
an
1 verificare la
6 luni
1
verificare
la 3 luni
1
verifi
care
lunatilde
1
verificarean
1
verificare
la 6 luni
1
verificare
an
Verificarea etanşeitatildeţii icircmbinatilderii conductelor şi armatildeturilor se face la presiunea de lucru a
gazului din instalaţie cu spumatilde de apatilde şi satildepun sau aparate de detectare scurgeri de gaz metan
In figura 9 se prezintatilde un aparat pentru inspecţie video tractat manual iar icircnfig10 aparat pentru detectarea scurgerilor de gaze naturale utilizat la verificarea etanşeitatildeţii
1
2
Fig10 Aparat pentru detectare scurgeri degaze naturale 1 senzor 2- aparat
Fig9 Aparat pentru inspecţie video
8
Bibliografie
1TatildenatildesescuFT ndash Electrotehnologii Protecţia mediului procesarea de materiale şicontrol nedistructiv Editura AGIR Bucureşti 2011 ISBN 978-973-720-353-32ZecheruGh şa- Strategii de mentenanţatilde pentru conductele de transport al gazelornaturale Universitatea de petrol şi gaze Ploieşti 20113Laţa I Bicircrsan F ndashUtilizarea materialelor compozite la repararea defectelor de tip lipsatildede material produse prin coroziunea exterioaratilde a conductelor metalice In Monitorul depetrol şi gaze 5 (111) mai 2011p64wwwnopigro5wwwflowtitecom ndash Manual de intervenţie Flowtite Technology AS Norvegia6wwwtransgazro7wwwarmagazro8wwwagirro9wwwpipelineengineeringro10wwwscrigroupcom11wwwartecnoro12wwwavantro13PT CR 12-200315SREN 13480-32003A2 200716SREN 14291 ndash Soluţii spumante pentru detectarea scurgerilor de gaze17 EN 12954-2
9
Anexa 1-Garatilde de lansare - primire PIG (godevil) [10]
1
Note de curs 7-8-9 Metode şi tehnologii de reabilitare şi modernizare a conductelor dedistribuţie apatilde canalizare gaz
1 Alegerea tehnologiei de reabilitare a conductelor utilizacircnd analizamulticriterialatilde
11 GeneralitatildeţiReabilitarea conductelor reprezintatilde o etapatilde importantatilde icircn prelungirea duratei de
exploatare a conductei degradate pe o perioadatilde de 30 divide 50 ani Costul reabilitatilderii este estimatla 50 divide 75 din valoarea unei noi investiţii De exemplu icircnlocuirea conductelor de gazenaturale sau a unor tronsoane din acestea se face icircn funcţie de starea tehnicatilde numatilder de defecte km agresivitatea solului şi valorile curenţilor de dispersie modernizarea carosabilului şiinfrastructurii sistemelor de utilitatildeţi necesitatea redimensionatilderii schimbarea regi mului depresiune influenţa asupra mediului ambiant dezvoltarea economicatilde a unor regiuni etcLuarea deciziei de reabilitare este etapa cea mai importantatilde icircn realizarea proiectului dereabilitare Fiind un proiect de dezvoltare tehnologicatilde fundamentarea deciziei se face cuajutorul analizei muticriteriale -AMC Aceasta se bazeazatilde pe analiza cantitativatilde ndash prinpunctare ierarhizare determinarea ponderii - a unei game largi de catagorii şi criteriicalitative de impact Alatildeturi de costurile şi beneficiile economice stabilite prin metodacost-beneficiu - MCB - pot fi elaboraţi diferiţi indicatori sociali şi de mediu Utilizareaacestei metode permite structurarea şi combinarea diferitelor evaluatilderi ce trebuie luate icircnconsiderare icircn luarea deciziilor cacircnd pot fi mai multe alternative
AMC este utilizatatilde pentru selectarea celei mai bune alternative din cele disponibilepentru realizarea investiţiei icircn reabilitarea conductelor Pentru proiecte mici se utilizeazatildeAMC iar pentru proiecte majore AMC + MCB AMC poate fi aplicatatilde şi icircn cazurile icircncare proiectul are obiective simple acestea fiind calitative şi mai puţin cuantificabile
Etapele utilizatilderii AMC sunt- stabilirea contextului decizional- definirea opţiunilor- definirea criteriilor- crearea matricei de performanţatilde- standardizarea punctajelor- ponderea criteriilor pentru cuantificarea relativatilde a fiecatilderui criteriu icircn procesul
decizional- ierarhizarea opţiunilor- ierarhizarea rezultatelor- analiza de senzitivitateStrategia de reabilitare a unui tronson de conductatilde cuprinde urmatildetoarele etape- analiza situaţiei actuale ţinacircnd cont şi de istoricul conductei- stabilirea obiectivelor- managementul datelor- evaluarea defectelor şi a altor elemente ale tronsonului de reabilitat- estimarea şi verificarea costurilor- propuneri şi analizarea strategiei de reabilitare
- planificarea operaţiilor de reabilitareIn final se icircntocmeşte proiectul de reabilitare al conductei Justificarea adoptatilderii proiectului dereabilitare se axeazatilde pe
- reducerea costurilor de operare- reducerea costurilor de reparaţii a conductelor- reducerea pierderilor de fluid vehiculat prin conducte
2
- creşterea gradului de icircncredere a consumatorului icircn calitatea serviciului asigurat defurnizor ( calitatea fluidului presiunea de funcţionare reducerea numatilderului de opririaccidentale)
- protecţia mediului şi conservarea resurselor naturale
12 Metode de evaluareIn cadrul evaluatilderii factorilor care sunt luaţi icircn considerare la luarea deciziei de reabilitare aconductelor fie prin metoda clasicatilde tranşeu deschis fie prin metoda modernatilde NO DIG (fatilderatilde decopertare) se aplicatilde urmatildetoarele metode
- analiza directatilde a performanţelor alternativelor- icircnsumarea ponderilor sau modele liniare cumulative- procesul ierarhiei analitice ( PIA)- metoda ELECTRE l
Indiferent de metoda adoptatatilde icircn prima fazatilde a analizei trebuie stabilite metodele şi procedeelede reabilitare a conductelor Tehnologiile pot fi clasificate astfel pentru catildeptuşireacanalelorconductelor introducerea unei conducte noi icircn conducta veche conducta nouatildepreia sarcinile conductei vechi consolidarea conductei vechi realizarea de lucratilderi noi Inschema urmatildetoare se prezintatilde principalele metode şi tehnologii de reabilitareReparaţie capitalatilde reabilitare conducte-NO DIG (fatilderatilde decopertare)
- place pipe (CIPP) -pentru conducte instabile şi stabile din punct de vedere static - palled in place - inverted in place
- slipline- pentru conducte instabile şi stabile static- catildeptuşire interioaratilde (torcretare)
- cu mortar de ciment - cu polimeri
- close fit pipe - sublime -swagelining - rolldown -compact pipe
Inlocuire conducte vechi ndashNO DIG-cu icircndepatildertarea conductei vechi din sol
- conductatilde pilot ndashpilot l- pilot ll
- impactor- pipe ejection- pipe extraction- CLG
- cu distrugerea conductei vechi- pipe bursting (cu aer comprimat cu forţatilde de tragere cu acţionarehidraulicatilde pipe implosion)- pipe splitting ( pentru oţel fontatilde ductilatilde )
Reparaţie capitalatilde reabilitare - tranşeu deschisReparaţie localatilde - short liner pentru Dn = 100 divide 600 mm
- echipament robotizat pentru netezirea presarea mufelor şi cratildepatildeturilor din ţevi Dn
ge 150 mm + reabilitarea branşamentelor realizate cu coliere presate pe conductaprincipalatilde şi etanşare cu ratildeşini Dn ge 150 mm
- tehnica injectatilderii pentru sigilarea mufelor şi cratildepatildeturilor
3
- procedee de reparare prin sudare la conducte metalice ( icircncatildercare cu suduratilde peticesudate manşoare tip B
- procedee de reparare a conductelor metalice fatilderatilde sudare( cu manşon tip Aicircnvelişuri cu ratildeşinatilde)
- utilizarea icircnvelişurilor de consolidare metalice umplute cu materiale polimerice saucompozite
- repararea conductelor metalice cu icircnvelişuri din materiale polimerice saucompozite
-Criteriile al catilderui numatilder nu trebuie satilde fie mai mare de 10 pentru selecţia tehnologiilor dereabilitare sunt prezentate icircn tabelul 1Analizicircnd caracteristicile tehnice şi tehnologice ale tronsonului de conductatilde din schemaprezentatatilde mai sus se extrag variantele de reabilitare care se noteazatilde cu V1 V2ViDin tabelul 1 se aleg criteriile de evaluare
Criterii pentru selecţia tehnologiilor de reabilitare Tabelul 1NrcrtCj Denumirea criteriului UM Natura criteriuluiC1 Durata de viaţatilde a conductei reabilitate ani maximizantC2 Durata de execuţie ani minimizantC3 Perturbarea traficului sau a exploataţiei agricole minimizantC4 Perturbarea altor reţele minimizantC5 Afectarea mediului minimizant
C6 Preţul reabilitatilderii ron minimizantC7 Lungimea traseului m maximizantC8 Garanţia ani maximizantC9 Accesibilitatea ( satisfacerea necesitatildeţilor
locuitorilor a mediului de afaceri)lockm maximizant
Notatilde Natura criteriului poate fi schimbatatilde la cerinţele beneficiarului particularitatildeţile lucratilderiide reabilitare prevederile legislaţiei icircn vigoare factori sociali etc
Fiecatilderui criteriu de evaluare Cj i se stabileşte un coeficient de importanţatilde Kj pe oscaratilde de ierarhizare de la 1 la 3
- 1 ndash importanţatilde redusatilde- 2 ndash importanţatilde medie- 3 ndash importanţatilde maximatilde
Pentru stabilirea ponderii de importanţatilde al fiecatilderui criteriu selectat se utilizeazatilde coeficienţinumerici de importanţatilde utilizacircndu-se diferite scatilderi cu valori 1 divide 3 1 divide 5 1 divide 7 1 divide 10 1 divide100 Alegerea scatilderii se face icircn funcţie de precizia cu care se doreşte departajarea criteriilor deevaluare In tabelul 2 se prezintatilde cacircteva scale de evaluare ( clasificare)
Scale de clasificare cu diferite nivele Tabelul 2
Calificativ acordat Grad de satisfacere3 nivele 1 minim
2 parţial3 total
5 nivele 0 nesatisfatildecatildetor25 satisfatildecatildetor
4
5 mediocru75 bine10 foarte bine
7 nivele -3 influenţatilde negativatilde foarte mare-2 influenţatilde negativatilde mare-1 influenţatilde negativatilde0 nici o influenţatilde1 influenţatilde pozitivatilde2 influenţatilde pozitivatilde mare3 influenţatilde pozitivatilde foarte mare
10 nivele ndash transformareacalificativelor icircn note
Foarte bine Bine Mediocru Satisfatildecatildetor Nesatisfatildecatildetor
Criterii cu pondere ge 3 10 75 5 25 0Criterii cu pondere 2 8 65 5 35 2Criterii cu pondere 1 7 6 5 4 3
Eficienţa economicatilde a noilor tehnologii NO DIG apare numai peste o anumitatilde valoare alungimii de conductatilde reabilitatatilde
13 Metoda de evaluare globalatilde a performanţelorAceastatilde metodatilde este icircn prezent cea mai utilizatatilde de diverse firme instituţii pentru luareadeciziilor icircn domeniul reabilitatilderii sistemelor de conducte ( face parte din metoda icircnsumatilderiiponderilor) Paşii care trebuie urmaţi sunt
- stabilirea variantelor care urmeazatilde a fi analizate schema punct 12- stabilirea criteriilor de evaluare ndash tabelul 1- şi a coeficienţilor numerici de importanţatildetabelul 2- icircntocmirea matricei cu calificative şi transformarea calificativelor icircn notecare seicircnscriu icircn matricea notelor-- calcularea indicelui global de performanţatilde pentru fiecare variantatilde icircn parte cu relaţia
IG = jj
n
j
KN 1
(1)
unde Nj este nota atribuitatildeKj ndash coefientul de performanţatilde (numerici de importanţatilde) a criteriului de evaluaren ndash numatilderul de criterii de evaluare (maxim 10)-clasificarea variantelor analizate- varianta cu punctajul cel mai mare ocupatilde prima
poziţie
2 Principalele tehnologii de reabilitare modernizare conducte
21 Tehnologia cured in place pipe (CIPP)Tehnologia constatilde icircn introducerea unui tub linear flexibil (furtun) ales icircn funcţie de
aplicaţie (apatilde potabilatilde canalizare apatilde industrialatilde etc) impregnat cu o ratildeşinatilde termoreglabilatildeicircn conducta gazdatilde ce trebuie reabilitatatilde Tubul linear flexibil este confecţionat din poliesterlacircnatilde material fibros şi prevatildezut pe o faţatilde cu un film din polietilenatilde poliuretan PVC Ratildeşinatermoreglabilatilde este aleasatilde icircn funcţie de utilizare poliester la canalizatilderi sanitare vinilester laaplicaţii industriale unde se cere rezistenţatilde mare la coroziune şi presiune ratildeşinatilde epoxidicatilde laapatilde potabilatilde icircn domeniul industrial unde se cere rezistenţatilde mare la presiune şi temperaturatilde
5
ridicatatilde In figurile 1 şi 2 se prezintatilde schema de principiu a metodei CIPP antrenareafurtunului se face cu apatilde rece
1 2 3 4 5 6 7 8
Fig1 Introducere furtun flexibil icircn conducta veche 1- conductatilde veche (gazdatilde) 2- apatilde rece3- autospecialatilde 4- furtun nou 5- furtun pliat impregnat cu ratildeşinatilde 6 ndashechipament tip rastel7- catildemin de acces 8- hidrant
Intatilderirea furtunului cu apatilde caldatilde este prezentatatilde icircn figura 2Tratarea ratildeşinii cu careeste impregnat furtunul se poate face cu apatilde caldatilde abur cu latildempi cu raze ultravioleteLa tratarea cu apatilde caldatilde sau abur se urmatildereşte cu ajutorul unor senzori permanenttemperatura la fiecare capatildet al furtunului Ratildeşinile artificiale epoxy A2000B se folosescpentru catildeptuşeli impregnate la exteriorul furtunului PVC iar FluvPax TF4 se utilizeazatilde lamateriale neţesute la furtune PUExistatilde douatilde procedee de introducere a furtunului flexibil icircn conducta veche (gazdatilde) primulinverted in place la care furtunul este introdus cu ajutorul aerului comprimat (presiunea aer02divide04 bari) sau a apei al doilea procedeu pulled in place la care furtunul se trage icircnconducta veche cu troliu Procedeul CIPP se poate aplica pentru conducte instabile şi stabiledin punct de vedere static
Procedeul se aplicatilde la conducte cu Dn = 100 divide 1200 mm Lungimea tronsonuluireabilitat L le 600 mIndiferent de procedeu se va urmatilderi viteza cu care se deplaseazatilde furtunul icircn conducta veche(gazdatilde) 4 divide 7 mmin precum şi forţa de tragere a furtunului care nu trebuie sa depatildeşeascatildevaloarea prescrisatilde de producatildetor Se utilizeazatilde curent douatilde tipuri de furtune
- pe baza icircnvelişului extern PVC conducta este icircn linie dreaptatilde coturi la maximum450 Dn = 100 divide 400 mm dimensiunile nu se modificatilde icircn timpul procesului deinstalare
- pe baza icircnvelişului extern PU pentru ţevi drepte cu coturi la 900 extensibile se potutiliza şi la un alt diametru mai mare ca cel nominal de micşoreazatilde cu 4 datoritatildeextensiilor radiale icircn consecinţatilde lungimea de va matilderi cu 4
6
Forţa de tragere a furtunului datoritatilde frecatilderilor dintre conducta gazdatilde şi furtun se poatecalcula cu expresia
Ft = 12 (μmiddotpmiddotx) (2)unde Ft este forţa de tragere icircn N
μ = 01 divide 03 ndashcoeficient de frecare furtun conductatilde vechep ndash greutatea liniaratilde a furtunului icircn Nmx ndash lungimea furtunului icircn m
1 2 3 4 5Figura 2 Intatilderirea ratildeşinii cu apatilde caldatilde 1 catildemin de sosire 2- apatilde caldatilde 3- conductatilde nouatildeicircntatilderitatilde4-conductatilde apatilde caldatilde tur 5- conductatilde apatilde caldatilde retur
Dupatilde icircntatilderirea ratildeşinii conducta poate fi spatildelatatilde şi dezinfectatatilde Conductele de branşament seleagatilde la conducta reabilitatatilde cu ajutorul robotului echipat special cu freze şi camere videoUrmeazatilde inspecţia video pe icircntreg traseul reabilitat Garanţia acordatatilde 25 ani[14]
Tehnologia de execuţie are urmatildetoarele etape- colectarea datelor de spre diametrul nominal al conductei gazde debitul vehiculat
grosimea peretelui materialul din care este confecţionatatilde conducta schimbatilderile de diametrupe anumite tronsoane identificarea tuturor ramificaţiilor active şi inactive
- identificarea gurilor de acces sau executarea acestora- montarea echipamentului de tip rastel- redicţionarea curgerilor din conducta gazdatilde curatildeţirea conductei- instalarea furtunului impregnat cu ratildeşinatilde icircn conducta gazdatilde prin gurile de acces- uscarea materialului cu apatilde caldatilde abur sau latildempi cu raze ultraviolete- verificarea conductei noi- reconectarea conecţiilor laterale prin decuparea de guri de conectare laterale şi
sigilarea conecţiilor laterale abandonate22 Calculul de reabilitare a conductei reabilitate cu tehnologia CIPP
7
Conducta gazdatilde poate fi parţial deterioratatilde Pentru a se realiza stabilitatea staticatilde a noiiconducte reabilitate trebuie dimensionat furtunul icircn funcţie de solicitatilderile externe Calcululconstatilde icircn
- calculul la incovoiere- calculul la flambaj- calculul rezistenţei furtunului la obosealatilde (stres)- calculul la flambaj datorat icircncatildercatilderii rezultate din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde
221 Calculul la icircncovoiereCalculul de icircncovoiere constatilde fie icircn determinarea procentului de icircncovoiere
efectiv (γD) la o anumitatilde grosime a peretelui furtunului t fie a grosimii pereteluifurtunului t admiţacircnd un procent de icircncovoiere maxim de (γD) le 5 Procentul deicircncovoire se calculeazatilde cu relaţia
γD = K(LW + Ws ) 100 [ E 15( DR ndash 1)3 + 0061 Es] (3)
unde γ este icircncovoierea conductei reabilitate-γD le 5 - procentul de icircncovoiere- L = 125 coeficient de decalaj- K = 0083 constantatilde de stratificare- W ndash icircncatildercarea staticatilde icircn N- Ws ndash icircncatildercarea dinamicatilde icircn N- DR = D t ndashraportul conductei reabilitate- D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat) icircn m- t ndash grosimea furtunului icircn m- E ndashmodulul de elasticitate al solului icircn Nm2- Es- modul de reacţie al solului icircn Nm2
Incatildercarea staticatilde W rezultatatilde din greutatea solului se calculeazatilde cu relaţiaW = CmiddotωmiddotBd 144 (4)
Unde C ndashgrad de ovalizareω- densitatea solului icircn kgm3Bd- latildeţimea tranşeei icircn care a fost montatatilde conducta ga zdatilde ( de reabilitat) icircn m
Coeficientul C se determinatilde cu expresia
C =
ku
e d
S
B
Huk
2
1
2
(5)
unde ku este raportul icircntre icircncatildercarea orizontalatilde şi cea verticalatildeHs ndashadacircncimea de pozare a conductei icircn m
Calculul icircncatildercatilderii dinamice care acţioneazatilde asupra furtunului pleacatilde de la realitatea catilde asuprafurtunului pot acţiona icircncatildercatilderi dinamice concentrate WSC şi icircncatildercatilderi dinamice distribuiteWSD
WS= WSC + WSD (6)
WSC = 033middotCSCmiddotPmiddotFSC 12middotD (7)WSD = CSDmiddotpmiddotFSD 144 (8)
unde CSC ndash coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor concentrateP ndash icircncatildercatilderi concentrate icircn NFSC- factor de impact pentru icircncatildercatilderi concentrate
8
CSD- coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor distribuitep ndash suprafaţa pe care sunt aplicate icircncatildercatilderile distribuite m2FSD- factor de impact pentru icircncatildercatilderi distribuite
222Calculul la flambaj
Furtunul este solicitat exterior de icircncatildercatilderi dinamice concentrate şi distribuite plusicircncatildercarea rezultatatilde din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde Grosimea furtunului t se determinatilde curelaţia[9]
t = 0721 D
3
1
2
sSL
t
CEBRE
I
Nq
(9)
unde D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde icircn mN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
qt =N
1 2
1
332
D
IECcedilBR L
(10)
qt ndash presiunea exterioaratilde exercitatatilde asupra conductei icircn Nm2EL ndash modulul de elasticitate redus la icircncovoiere datoritatilde efectului de icircmbatildetracircnire icircn Nm2Rω= 1 ndash 033(HωHS) coeficientul lui Buoyancy pentru apatilde (valoare minimatilde 067)B - coeficient de elasticitate pentru furtunI = 250t - moment de inerţieC- coeficient de ovalizare a conductei respectiv al furtunului calculat cu relaţia
C =
3
2
1001
1001
q
q
(11)
q ndash gradul de ovalizare calculat cu expresia
q = 100 (m
m
D
DD max ) (12)
unde Dm Dmax sunt diametrul mediu respectiv diametrul maxim al conducteiCoeficientul de elasticitate pentru furtun se determinatilde cu expresia
B =sH
e650
41
1
(13)
Incatildercatilderile statice şi dinamice se determinatilde cu relaţiile (6) (7) (8)In cazul icircn care flambajul este datorat numai icircncatildercatilderilor rezultate din acţiunea pacircnzei
de apatilde freaticatilde grosimea furtunului t se calculeazatilde cu expresia
9
t =
1
1(
2 3
1
2
PN
CKE
DR
L
(14)
icircn care P ndash este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunK = 7 ndashfactor de amplificareEL ndash modulul de elasticitate la icircncovoiereν = 03 ndashcoeficientul lui Poisson pentru furtunC- coeficientul de ovalizareDR- raportul conductei reabilitateN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
223 Verificarea rezistenţei furtunului la stresLa o duratatilde de viaţatilde de 50 de ani furtunul este supus unor condiţii de stres (obosealatilde
icircmbatildetracircnire) Fiind confecţionat din mai multe materiale cu caracteristici tehnice diferitefurtunul trebuie verificat şi la stres Se poate utiliza relaţia
15100
q(1+
100
q)( 2)(
t
D- 05 ( 1+ )
100
q)(
t
D=
PN
S(15)
icircn care P este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunt ndash grosimea furtunuluiN = 15 divide 2 factor de siguranţatildeS ndash rezistenţa la icircncovoiere a furtunuluiD ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat)q ndash gradul de ovalizare
Valoarea cea mai mare a grosimii furtunului t ca rezultat al diferitelor calcule efectuatepentru fiecare tip de solicitare icircn parte este grosimea finalatilde a peretelui furtunului
23 Metode de catildeptuşire interioaratildeConductele ce trebuie reabilitate sunt catildeptuşite pe suprafaţa interioaratilde cu un strat
subţire de mortar de ciment special sau polimeri speciali De regulatilde grosimea stratului estemai micatilde de 10 mm In unele cazuri se pot depune mai multe straturi Captuşirea interioaratilde(catildematildeşuirea) trebuie satilde asigure protecţie anticorozivatilde umplerea fisurilor şi a gatildeurilorrigiditatea catildeptuşelii stabilitatea staticatilde a conductei In acelaşi timp se icircmbunatildetatildeţescproprietatildeţile hidraulice ale conductei suprafaţa rezultatatilde icircn urma depunerii are rugozitatea maimicatilde ca rugozitatea suprafeţei interioare a vechii conducte Inainte de a se aplica metoda decatildeptuşire interioaratilde conducta se curatildetatilde foarte bine asiguracircndu-se un suport bun pentrucatildeptuşeala aplicatatilde In figura 3 se prezintatilde procedeul de catildeptuşire prin centrifugarePentru protejarea anticorozivatilde a conductelor metalice se aplicatilde catildeptuşeli cu ratildeşini poliexidicatilde
poliuree şi poliuretanToate aceste materiale au şi o bunatilde rezistenţatilde la abraziune Rugozitatea
suprafeţei interioare a conductei este foarte micatilde
Procedeul se aplicatilde la conducte cu diametrul nominal Dn= 80 divide 3400 mm şi lungimi aletronsoanelor de conducte L le 400 m
10
1 2 3 4 5 6Fig3 Utilaj pentru catildeptuşire prin centrifugare 1-conductatilde veche curatildeţatatilde 2 - furtun pentrualimentare cu mortar 3- robot 4- cap de pulverizare prin centrifugare 5- sistem de gletuire6-strat de mortar depus
Debitul de apatilde transportat prin conductatilde Q icircnainte de reabilitare calculat cu relaţiaQ = Av (16)
unde - Q este debitul apei vehiculate prin conductatilde icircn m3s- v ndashviteza apei icircn secţiunea de calcul icircn ms- A ndasharia secţiunii transversale a conductei icircn m2
trebuie satilde fie cel puţin egal cu debitul de apatilde transportat prin conducta reabilitatatildeMicşoracircndu-se diametrul interior al conductei viteza apei creşte cresc şi pierderile de sarcinatildedatoritatilde creşterii vitezei apei Din acest motiv icircn cadrul procesului de catildematildeşuire (torcretare)se procedeazatilde la gletuirea stratului de mortar de ciment pentru ca rugozitatea stratului realizatsa fie mai micatilde ca cea dinaintea reabilitatilderii Produsul de cimentare este alcatildetuit din cimentcu proprietatildeţi speciale + nisip cu granulaţie micatilde + aditivi Mortarul preparat icircn malaxoarespeciale dupatilde reţete este transportat cu pompe prin furtun la robot
Reproiectarea constatilde icircn calculul pierderilor de sarcinatilde unitare distribuite icircnainteşi dupatilde reabilitarea conductei precum şi a stabilitatildeţii statice sub influenţa diferitelorsarcini exterioarePierderile de sarcinatilde unitare distribuite icircn funcţie de debitul de apatilde transportat se determinatilde curelaţia
hr = Md Q2 (17)unde hr sunt pierderile de sarcinatilde unitar distribuite icircn mbar m
Md ndash modulul de rezistenţa hidraulicatilde icircn s2 m5Modulul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde Md se calculeazatilde cu relaţia
Md = 00826middot(λd5) (18)unde λ este coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde [-]
d- diametrul interior al conductei icircn mIntre coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde λ şi coeficientul lui Chezy ndashC- existatilde
legatildeturaλ = 8middotg C2 (19)
unde C -este coeficientul lui Chezy icircn m05sg-acceleraţia gravitaţionalatilde icircn ms2
Coeficientul lui Chezy se determinatilde cu expresia
C = kmiddotRh16 (20)
unde k-coeficientul de rugozitate al materialului [-]
11
Raza hidraulicatilde a conductei cu secţiunea circularatilde se determinatilde cu expresia
Rh = d4 (21)unde d ndash diametrul interior al conductei icircn m
In cazul icircn care se urmatildereşte protecţia anticorozivatilde umplerea fisurilor rigiditatea catildeptuşelii
(aplicaţie semi-structuralatilde) materialul folosit la obţinerea stratului depus de o anumitatilde
grosime t trebuie satilde asigure rezistenţa la forfecare pentru a menţine continuitatea
longitudinalatilde a stratului icircn prezenţa mişcatilderilor de teren rezistenţatilde la icircncovoiere rezistenţatilde
pentru preluarea sarcinilor dinamice Trebuie satildepate puţuri de lansare (de plecare de sosire
intermediare) care reprezintatilde circa 6 din suprafaţa totalatilde a şanţului necesar pentru
realizarea cu tranşeu deschis a conductei
223 Tehnologia sliplineTehnologia constatilde icircn introducerea unui tub nou icircn tubul vechi curatildeţat De regulatilde se
instaleazatilde conducte noi din GRP din PEID icircn conducte vechi Metoda se aplicatilde la reabilitareaconductelor de apatilde potabilatilde canalizare menajeratilde şi industrialatilde gaze naturale Toate sarcinilesunt preluate de noua conductatilde Secţiunea transversalatilde a noii conducte este mai micatilde casecţiunea transversalatilde a vechii conducte dar diferenţa va fi compensatatilde de valoareacoeficientul de rugozitate foarte mic al suprafeţei interioare a noii conducte Spaţiul dintrevechea conductatilde şi noua conductatilde este umplut cu un material special de cimentare In figura4A se prezintatilde schema tehnologicatilde de montare a noii conducte din PEID icircmbinatatilde prin suduratildecap la cap icircn exteriorul conductei vechiIn figura 4B se prezintatilde schema tehnologicatilde pentrumontare conducte GRP
A B1 2 3 4 5 1 2 3
12
Fig4 A-Tehnologie slipline montare conductatilde PEID 1- conductatilde veche2 ndashcap de tragere3-material de umplere4- cacircrlig6- conductatilde nouatilde PEID B-montare conductatilde GRP 1- conductatildeveche 2-material de cimentare 3- conductatilde nouatilde
224 Tehnologia subline
In conducta veche inspectatatilde video şi ulterior curatildeţatatilde foarte bine se introduce oconductatilde de polietilenatilde PE 80 sau PE 100 avatildend SDR (raportul dintre Dn t ) icircntre 26 şi 80Conducta nouatilde se supune unui proces de deformare a secţiunii transversale pe toatatilde lungimeaconductei sub forma de U ( icircn domeniul de elasticitate al materialului) dupatilde care se leagatilde cubenzi de sprijin figura 5 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde de troliu cu un cablu forţa detragere fiind monitorizatatilde permanent Dupatilde introducerea noii conducte icircn vechea conductatilde seintroduce apatilde sub presiune icircn conductatilde benzile de sprijin se vor rupe şi conducta nouatilde vareveni la forma iniţialatilde datoritatilde memoriei termice Procedeul se aplicatilde pentru Dn = 75mmdivide 1600mm şi lungimea L = 600m
1 2 3 4
Figura 5 Tehnologia subline 1- conductatilde veche 2- conductatilde nouatilde 3 ndash bandatilde de sprijin4 ndash conductatilde nouatilde revenitatilde la forma circularatilde
225 Tehnologia compact pipe
Conducta nouatilde din PEXa ( polietilenatilde reticulatatilde cu memoria formei) este introdusatilde icircnconducta de reabilitat deformatatilde sub forma literei C Aceastatilde conductatilde este trasatilde icircn conductaveche cu ajutorul unui troliu puţurile de acces sunt fie catildeminele de vanatilde existente fie puţuri
13
noi In figura 6 se prezintatilde poziţia conductei noi icircn timpul procesului de reabilitare şi dupatildereabilitare Readucerea conductei noi la forma iniţialatilde se face prin icircncatildelzire cu abur
Diametrul conductelor de reabilitat Dn = 100 divide 500 mm lungimea maximatilde 700mConducta nouatilde se muleazatilde pe interiorul conductei vechi şi preia sarcinile acesteia
226 Tehnologia swagelining
Tehnologia swagelining utilizeazatilde ca şi conductatilde nouatilde polietilena standard catildereia i sereduce diametrul cu 5divide 15 - deformatatilde icircn domeniul elastic cu ajutorul unui echipamentcomplex de reducere a diametrului figura 7 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde cu troliu icircnconducta veche ce trebuie reabilitatatilde Dupatilde aşzarea pe poziţia finalatilde a conductei forţa detragere este redusatilde iar conducta nouatilde revine la diametrul iniţial datoritatilde fenomenului derevenire elasticatilde Conducta nouatilde se muleazatilde perfect pe suprafaţa interioaratilde a conductei dereabilitat suprafaţatilde ce trebuie satilde fie curatatilde In figura 8 se prezintatilde instalaţia pentru procedeulswagelining Diametrul conductelor ce pot fi reabilitate Dn= 65 divide 1000mm la o lungimede 1000 m
Forţa de tracţiune a troliului poate fi determinatatilde cu relaţia ( 2 )
1 2 3Fig6 Tehnologia compact pipe 1-conductatilde de reabilitat 2- conductatildenouatilde deformatatilde icircn C 3- conductatilde nouatilde readusatilde la forma iniţialatilde
14
1 2 3 4 5
Figura 7Reducere dimensiuni conductatilde 1-conductatilde veche2 ndash conductatilde nouatilde gacirctuitatilde3- filieratilde 4- conductatilde nouatilde5- cap de tragere
1 2 3 4 5 6 7 8 9Figura 8 Instalaţie pentru tehnologia swagelining 1-conductatilde nouatilde PE 2- rolatilde de ghidare 3-reductor 4- puţ de plecare 5- conductatilde veche 6- cap de tragere 7- cablu 8-puţ sosire 9-troliu
267 Tehnologia rolldown
Tehnologia se aplicatilde la sistemele de distribuţie apatilde cu diametre mari amplasate icircn zone cutrafic pietonal şi auto ridicat Se utilizeazatilde conducte din PE icircmbinate prin suduratilde cap la cap peşantier cu ajutorul unui dispozitiv special cu role perechi Acest dispozitiv reduce diametrulcu maxim 10 icircn domeniul elastic al materialului viteza de reducere fiind de 1divide 3mminutReaducerea la forma şi dimensiunea iniţialatilde se face prin icircncatildelzirea conductei cu aburProcedeul este unul structural se pot reabilita conducte instabil din punct de vederestatic In figura 9 se prezintatilde tehnologia rolldown Dimensiunile conductelor de reabilitatDn=150 divide1000 mm lungimea 600 divide800 m
15
1 2 3 4
Figura 9 Tehnologia rolldown 1-conductatilde de reabilitat2-role3- conductatilde nouatilde4- conductatilde nouatilde fixatatilde icircn conducta veche
Bibliografie1 Roman M şa- Analiza multicriterialatilde Manual 2012 Academia de studii economiceBucureşti2 Massimio Flori ndashGhid pentru analiza cost-beneficu a proiectelor de investiţii Fonduleuopean pentru dezvoltare regionalatilde fondul de coeziune şi ISPA Universitatea de studii dinMilano 19973xxx - Ghid naţional pentru analiza cost-beneficiu a proiectelor finanţate din instrumentelestructurale Ministerul Economiei şi finanţelor4 StoenescuAl şa- Culegere de probleme de mecanicatilde teoreticatilde Editura Didacticatilde şipedagogicatilde Bucureşti 19655 Tudor I şa ndash Protecţia anticorozivatilde şi reabilitatea conductelor şi rezervoarelor EdituraUPG Ploieşti 2007 ISBN ndash 978-973-719-154-06 UTCB-ICECOM Bucureşti ndash Ghid pentru reabilitatea conductelor pentru transportul apei(brutecurate uzate uzate epurate etc) Bucureşti 20137Alessandrescu A- Inginerie mecanicatilde a sistemelor de conducte Ghid de proiectare + CDEditura AGIR Bucureşti 2013 ISBN 978-973-720-489-98 Paraschiv D- Tehnologii de recondiţionare şi procesatilderi ale suprafeţelor metalice EdituraJunimea Iaşi 2005 ISBN 973-37-0539-x9Najafi M ndash Trenchless technologies Piping- Installation and Inspection SUA ASCE PressISBN -978-0-07-164088-62010
16
10 Trujillo ARGhaderi S- Analysis of the long ndashterm Effect of mentenance Strategies InPipelines Technology 2006 Conference Bochum200611 httpmasinisiutilajero12 wwwtpcomro13 wwwrehaucom14SREN 129502 Calculul de rezistenţatilde mecanicatilde al reţele lor icircngropate sub diverse condiţiide icircncatildercare15 wwwceindustrialcomro16 httpinstalatiiucoznetindexconducte0-1517 wwwmnsrocamasuire framehtml18 wwwreabilitare-conductero19wwwcrumanro20 wwwHobasro21wwwgrup4cjro
- Note de curs 1pdf
- Note de curs 2_3pdf
- Note de curs 4_5pdf
- Note de curs 6pdf
- Note de curs 7_8_9pdf
12
1
Note de curs 4-5Diagnosticarea conductelor din sistemele de transport şi de distribuţie aapei
1GeneralitatildeţiElementele constitutive ale conductelor din sistemele de distribuţie a apei sunt supuse
permanent uzurii fizice degradatilderii morale uneori restricţiilor legislative Dacatilde uzurile fizice
pot fi diminuate icircn timp printr-o icircntreţinere adecvatatilde periodicatilde şi o exploatare corectatilde
degradarea moralatilde a conductelor nu poate fi evitatatilde deoarece apar noi şi noi soluţii
constructive icircntr-un timp relativ scurt In ultimul secol au fost utilizate multe tipuri de
materiale la construcţia conductelor fiecare soluţie fiind la data apariţiei o noutate icircn
domeniu Analizacircndu-se comportarea icircn timp a conductelor s-a constatat catilde defectele din
sistemele de distribuţie a apei pot fi icircmpatilderţite icircn şase grupe
- -defecte datorate utilizatilderii la proiectarea execuţia şi repararea conductelor a
unor materiale şi tehnologii necorespunzatildetoare
- -defecte datorate coroziunii
- -depuneri icircn conducte
- -deterioratilderi ale conductelor prin fisurarea şi ruperea materialului din care
este confecţionatatilde conducta
- -defecte ale racordurilor şi icircmbinatilderilor
- -deterioratilderi prin exploatare necorespunzatildetoare
2 Analiza defectelor apatilderute la conductele de distribuţie a apei
In procesul de diagnosticare a conductelor se pleacatilde de la defectul constatat
definacircndu-se un numatilder de cauze care se eliminatilde metodic ajungacircndu-se la cauza primaratilde
Analiza superficialatilde de stabilire a cauzelor care a provocat defectul conduce la repetarea
defecţiunii sau accentuarea unor defecte aflate icircn stare incipientatilde
21Defecte datorate utilizatilderii de materiale şi tehnologii necorespunzatildetoare apar datoritatilde
alegerii materialului conductei a materialelor de etanşare şi protecţie anticorozivatilde
necorespunzatoare
Se manifestatilde icircn timp atacirct la conductele din fontatilde oţel cacirct şi la cele din PVC PE depozitate
necorespunzatildetor
22Defectele datorate coroziunii apar atacirct la suprafaţa interioaratilde a conductei datoritatilde
contactului cu apa cacirct şi la suprafaţa exterioaratilde datoritatilde umiditatildeţii şi agresivitatildeţii solului icircn
care este amplasatatilde conducta Chiar dacatilde conductele sunt protejate iniţial icircmpotriva coroziunii
prin vopsire zincare catildeptuşire cu materiale plastice beton ratildeşini fenomenul de corodare a
conductei apare icircn timp O atenţie deosebitatilde trebuie acordatatilde protejatilderii conductei icircmpotriva
2
coroziunii electrochimice produsatilde de curenţii vagabonzi mai ales icircn apropierea catildeii ferate sau
a catildeilor de rulare a tramvaielor Protecţia se realizeazatilde prin utilizarea sistemului anticoroziv
catodic (prin care conducta este legatatilde la polul negativ) a unei surse de curentrsquo fie cu anozi de
sacrificiu cu un potenţial mai electronegativ decacirct metalul conductei
23 Depuneri icircn conducte
Depunerile din conducte sunt cauzate de materiile icircn suspensie existente icircn apatilde şi de
satilderurile de calciu şi magneziu fig1 In timp aceste depuneri micşoreazatilde diametrul conductei
matilderesc coeficientul de rugozitate de la 003 la conducte de oţel noi la 005-02 la conducte din
oţel cu depuneri mici respectiv la valori mai mari de 2 la depuneri mari ( strat gros) [2]
Datoritatilde acestor factori scade debitul de apa transportat prin conducte sau trebuie matilderitatilde
presiunea pentru a menţine debitul Se matildereşte astfel consumul de energie electricatilde cu
repercursiuni asupra costului unui m3 de apatilde livratatilde la beneficiari Dacatilde presiunea creşte peste
presiunea de 6 bari care este presiunea maximatilde admisibilatilde icircn sistemele de distribuţie a apei se
pot produce avarii prin fisurarea sau spargerea conductei
Fig 1 Depuneri icircn conductatilde
Biofilmele sunt alte tipuri de depuneri cu grosimea de 01 mm la cacircţiva mm care pot satilde
aparatilde icircn conducte şi care pot cauza corodarea conductelor şi influenţa proprietatildeţile hidraulice
ale conductei [1]
24 Deterioratilderi ale conductelor prin fisurarea şi ruperea materialului din care este
confecţionatatilde conducta
Cauzele care provoacatilde fisurarea şi ruperea conductei sunt
3
- -greşeli de proiectare şi de execuţie
- -modificarea adacircncimii de pozare
-apariţia unor sarcini suplimentare statice şi dinamice care nu au fost luate
icircn calcul la proiectare ca şocuri vibraţii modificatilderi ale traficului urban creşterea
greutatildeţii pe osie a autocamioanelor modificarea permanentatilde a nivelului pacircnzei freatice
cauzatatilde de precipitaţii abundente sau secetatilde prelungitatilde precum şi deterioratilderile prin
icircngheţ icircn anotimpul iarnatilde
25 Defecte ale racordurilor şi icircmbinatilderilor
Aceste tipuri de defecte pot satilde aparatilde la toate tipurile de conducte la care icircmbinatilderile au
fost realizate necorespunzatildetor
26 Deterioratilderi prin exploatare necorespunzatildetoare
Deschiderea sau icircnchiderea bruscatilde a unor vane poate provoca lovitura de berbec care
deterioreazatilde conducta datoritatilde apariţiei suprapresiunilor
3 Identificarea fisurilor şi rupturilor la conductele de distribuţie a apei
Pierderile maxime admise de apatilde icircntr-un sistem de distribuţie a apei sunt de 20 [3]
Pierderi de apatilde prin deschideri Tabelul 1
Diametru
deschidere
presiune
Litriminut Litrioratilde m3zi m3lunatilde m3an
2 mm 6 bari 500 30000 720 21600 259200
4 mm 6 bari 1840 110400 2650 79488 953856
6 mm 6 bari 4000 240000 5760 172800 2073600
8 mm 6 bari 7020 421200 10200 303264 3639168
2mm 3 bari 320 19200 461 13824 165888
4 mm 3 bari 1200 72000 1728 51840 622080
In tabelul 1 se prezintatilde pierderile de apatilde la presiunea de 6 bari respectiv 3 bari [5] Din acest
motiv fisurile şi rupturile conductelor trebuie detectate permanent deoarece prin acestea se
4
pierde apa Metoda modernatilde de detectare a fisurilor este localizarea prin compararea
zgomotelor cu corelatori LNC ( Leak Noise Correlator) fig2
Fig 2 Principiul de funcţionare a corelatorului LNC
Corelatorii LCC utilizeazatilde doi senzori care detecteazatilde zgomotul (vibraţii sonore) produs de
apa care curge prin fisuratilde Distanţa pacircnatilde la cei doi senzori fiind diferitatilde şi intensitatea sonoratilde
receptatatilde de cei doi senzori este diferitatilde Distanţa de la fisuratilde pacircnatilde la transmiţatildetorul cel mai
apropiat se determinatilde cu relatia
L = ( D ndash tv ) 2 (1)
Unde D- lungimea conductei icircntre cele cele douatilde transmiţatildetoare icircn m
L- distanţa de la fisuratilde pacircnatilde la tranmiţatildetorul cel mai apropiat icircn m
v- viteza de propagare a sunetului prin conductatilde icircn mms
5
Fig 3 Detectarea pierderilor de apatilde prin monitorizare acustica cu senzori Wireless
Timpul se determinatilde cu expresia
t = N v (2)
N = D ndash 2L (3)
Altatilde metodatilde pentru detectarea pierderilor de apatildendash sistem de monitorizare Wireless
Leakmaster - fig3 se bazeazatilde tot pe vibraţiile acustice provocate de jetul de apatilde care iese
din conductatilde şi produce icircn corpul conductei vibraţii acustice Nivelele de zgomot detectate de
senzori sunt salvate şi transmise prin radio la unitatea mobilatilde centralatilde De regulatilde se matildesoaratilde
zgomotul icircn timpul perioadei de consum redus de apatilde icircntre orele 2- 4 am Zgomotul poate fi
depistat şi la vane contoare de apatilde hidranţi alte armatildeturi
Urmatilderirea şi calibrarea acusticatilde TestrodGeofon utilizeazatilde douatilde unitatildeţi una de localizare
Testrod alta de calibrare Geofon care lucreazatilde icircn combinaţie cu un generator de puls PWG
Se ascultatilde vanele şi apometrele iar icircn locul unde existatilde scurgere presiunea exercitatatilde produce
un zgomot care poate fi detectat de la suprafaţatilde cu echipamentul amintit fig4
6
1 2 3
Fig4 Determinarea pierderilor de apatilde cu aparatul TestrodGeofon 1 ndashtijatilde robinet 2-
spatilderturatilde 3-hidrant
Detectorul de gaz Gas Check-H2 determinatilde pierderile de hidrogen din conducta umplutatilde cu
gaz la o anumitatilde presiune Durata de matildesurare depinde de dimensiunea fisurii tipul de sol
structura de suprafaţatildefig5
Fig 5 Detector de gaze
4 Diagnosticarea imagisticatilde a statilderii tehnice a conductelor
7
Stabilirea statilderii tehnice a conductelor unui sistem de distribuţie a apei se realizeazatilde icircn prezent
prin diagnosticare imagisticatilde Informaţiile obţinute vor fi utilizate la fundamentarea deciziilor
de reabilitarereparare şi retehnologizare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeaza icircnainte de
icircnceperea unui proces de repararereabilitare cu tehnologii NO DIG adicatilde fatilderatilde satildepatildeturatilde
continuatilde pe icircntreaga perioadatilde de reabilitare şi se terminatilde odatatilde cu finalizarea lucratilderilor de
reabilitare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeazatilde icircn douatilde etape realizarea pe teren a
inspecţiei tehnice a conductelor şi procesarea imaginilor realizate finalizatatilde prin icircntocmirea
raportului de inspecţie Realizarea pe teren a inspecţiei tehnice se face cu ajutorul roboţilor
pentru inspecţie imagisticatilde deplasabili pe roţi sau şenile Inainte de realizarea inspecţiei icircn
conductatilde se realizeazatilde urmatildetoarele operaţii conducta se izoleazatilde de restul instalaţiei se
goleşte de apatilde se curatildeţatilde se demonteazatilde vanele de separaţie şi se introduce robotul icircn
conductatilde Roboţii sunt echipaţi cu camere video laser pentru determinarea ovalitatildeţii
conductei sonar pentru determinarea grosimii stratului de coroziune a fisurilor şi a
icircmbinatilderilor defecte camere telescopice mobile pentru inspecţia tehnicatilde a racordurilor surse
de luminatilde suplimentaratilde radiolocatoare pentru determinarea traseului conductei fig6
Rapoartele de inspecţie cuprind date referitoare la tipul conductei inspectate adacircncimea de
pozare a conductei numatilderul de defecte poziţia şi starea racordurilor tipul defectelor
localizarea acestora schiţa tronsonului inspectat cu localizarea defectelor
Fig 6 Robot dotat şi cu laser pentru stabilirea gradului de ovalizare conducte
Fig7 Diagnosticare conductatilde de apatilde ndashdepuneri
Bibliografie
8
1 Bolboacatilde AM- Contribuţii teoretice şi experimentale la reabilitarea şi modernizarea
conductelor din sistemele de distribuţie a apei icircn localitatildeţi Tezatilde de doctorat UTC-N Cluj-
Napoca 2012
2 wwwtermoutclujrotermoluc
3 SR 13431-2006
4 STAS 73471-74
5wwwdetcondro
6wwwdetectaquaro
7httpcasteconceptro
1
Note de curs 6 Diagnosticarea conductelor din sistemele de transport şidistribuţie a gazelor combustibile
1 IntroducereGazele combustibile- gaze naturale şi gaze petroliere lichefiate- sunt utilizate pentru
- nevoi menajere la maşini de gatildetit şi preparare apatilde caldatilde- instalaţii de ardere pentru obţinerea energiei termice necesare icircncatildelzirii- icircn procese tehnologice
Reţelele pentru transportul şi distribuţia gazelor naturale combustibile se impart icircn- retele exterioare de distribuţie- reţele interioare de utilizare
Presiunile icircn reţeaua de gaze naturale combustibile sunt diferite pe tronsoanele instalaţiei- -icircnaltatilde presiune ˃ 6 bari- -medie presiune 2 ndash 6 bari- -presiune redusatilde 02 ndash 2 bari
-presiune intermediaratilde 005 ndash 02 bari-presiune joasatilde lt 005 bari
Valorile presiunilor au fost stabilite dupatilde urmatildetoarele criterii-presiunea de utilizare a arzatildetoarelor şi altor aparate care lucreazatilde cu gaze-siguranţa icircn exploatare a sistemului de alimentare cu gaze-caracteristicile funcţionale ale regulatoarelor de presiune debitmetre aparate de
reglaj şi automatizareSistemul de conducte de icircnaltatilde presiune pentru gazele din import sau cele din producţieproprie are presiunea de lucru pgt40 bari Sistemul regional de transport are presiunea de 6 ndash40 bari iar sistemul local de transport are presiunea mai micatilde de 6 bari Conductele suntmetalice confecţionate din oţel icircmbinate prin suduratilde electricatilde urmatatilde de verificareacordonului de suduratilde prin metode nedistructiveReteaua exterioaratilde de distribuţie este confecţionatatilde din tevi de oţel imbinate prin suduratilde cufitinguri (cot teu cruce etc) sau din polietilena de icircnaltatilde densitate icircmbinatatilde prin suduratilde
2 Defecţiuni ale conductelor
Prin defect al conductelor din sistemul de transport şi distribuţie al gazelor combustibile seicircnţelege orice eveniment icircn sistem care provoacatilde pierderi de gaze de la simple emanaţii lamodificatilderi ale regimului de presiune care necesitatilde pentru rezolvare reparare materiale forţatildede muncatilde utilaje consum de timpDefecţiunile apar icircn interiorul conductelor metalice lasuprafaţa peretelui sau la exteriorul conductelor Avacircnd icircn vedere gradul de periculozitate alsistemului de conducte defecţiunile posibile se impart icircn trei clase de defecte
- defecte generate de factori dependenţi de timp defecte produse de coroziuneaexterioaratilde ( electrochimicatilde chimicatilde coroziunea solului coroziunea microbiologicatildecoroziunea datoratatilde solicitatilderilor mecanice coroziunea prin eroziune coroziunea piting)defecte provocate de coroziunea interioaratilde defecte produse de coroziunea fisurantatilde subtensiune
- defecte generate de factori stabili defecte de fabricaţie ale icircmbinatilderilor sudate defecte de construcţie ( fisuri şi ruperi ale cordoanelor de suduratilde bucle sau curbe ale ţevilorsudate) defecte ale elementelor filetate ale conductelor defecte ale elementelor de tip specialale conductelor ( defecte ale icircmbinatilderilor cu flanşe defecte de funcţionare incorectatilde arobineţilorvane catildederi ale sistemului de etanşare sau corpurilor echipamentelor )
2
- defecte generate de factori independenţi de timp defecte produse de intervenţiede terţatilde parte (voite sau nevoite) care produc defecte imediate sau icircntacircrziate deterioratilderi prinacţiuni ilicite defecte produse de operarea incorectatilde defecte produse prin solicitatilderi climaticesau de teren ( defecte datorate temperaturilor scatildezute tratildeznete ploi inundaţii alunecatilderi deteren cutremure)
Coroziunea are ponderea cea mai mare raportat la numatilderul de defecţiuni care seregatildesesc icircn lunile cu temperaturi scatildezute şi umiditate mare Se depisteazatilde la distanţe mici decordonul de suduratilde şi se datoreazatilde sudurii necorespunzatildetoare izolaţiei exterioarenecorespunzatildetoare şi solului Fenomenul de coroziune duce la micşorarea grosimii pereteluiconductei şi icircn final la perforarea lui figura 1
Fig1 Coroziune exterioaratilde pe conductatilde de gaz [3]
Dacatilde coroziunea şi fisurile nu sunt depistate şi nu sunt reparate icircn stadiul primar de degradareaceste vor creşte pacircnatilde la degradarea finalatilde catastrofalatilde catildend se pierde gazul din conductatilde şi sepot produce evenimente grave In prezent existatilde implementat icircn sistemul naţional ndashTransgaz-sistemul preventiv si corectiv de mentenanţatilde care introduce un sistem lucratilderi dementenanţatilde planificate anual ndashrevizii tehnice RT- durabilitate economicatilde de mentenanţatildenivel acceptabil al riscului de producere al defectelor accidentale şi cheltuieli minimeplanificate din timp Pentru protecţia catodicatilde a conductelor (sistem activ) se utilizeazatilde douatildesisteme - sistemul cu anozi galvanici ataşaţi conductei
- sistemul cu staţie de injecţie de curent electric icircn conductatildeProtecţia anticorozivatilde exterioaratilde ndashsistem pasiv- ( uşoaratilde normalatilde icircntatilderitatilde foarte icircntatilderitatilde) serealizeazatilde icircn exterior cu mai multe straturi
- stat aderent cu grund vopsea pe bazatilde de bitum şi benzinatilde- strat izolare cu amestec pe bazatilde de bitum
3
- strat armare cu benzi din pacircslatilde sau fibratilde de sticlatilde- icircnveliş exterior din benzi bitum - cauciuc materiale plastice fibre de sticlatilde
Protecţia anticorozivatilde icircn interiorul conductei se realizeazatilde prin grunduire cu bitum
3 Diagnosticarea conductelor din sistemul de transportDiagnosticarea conductelor ce trebuie reabilitatereparate este un proces complex
realizat icircn prezent cu metode moderne Reabilitatea conductei este icircn cele mai multe cazuri osoluţie mai economicatilde decatildet o investiţie nouatilde Deciziile trebuie luate dupatilde o analizatildeeconomicatilde dupatilde durata efectivatilde de exploatare şi istoricul defectelor de pe conductatildeDiagnosticarea conductelor pentru a se stabili starea tehnicatilde vine icircn sprijunul luatilderii uneidecizii corecte Determinarea statilderii tehnice se poate realiza cu urmatildetoarele metode
- investigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei conductei metalice icircngropate aplicabilatildela conducte metalice icircngropate protejate catodic dar care prezintatilde defecte deizolare icircn vederea controlului ultrasonic al integritatildeţii materialului tubular
- investigare din interior cu ajutorul sistemelor inteligente de diagnosticare ndash PIG(cu metode magnetice şi ultrasonice) a conductei icircn funcţiune pentru defecteinterioare şi exterioare ale conductei
- tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziuneInvestigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei se face cu trei procedee- metoda Pearson (gradient de curent alternativ)-metoda potenţialelor la intervale mici CIPS-metoda gradientului de curent continuu DCUGInvestigarea din interior cu sisteme inteligente PIG detecteazatilde coroziuni interioare
coroziuni exterioare defecte ale cordoanelor de suduratilde fisuri ale materialului conducteiTehnologia aplicatatilde cuprinde urmatildetoarele operaţii
- pozarea pe traseul conductei a indicatoarelor de trecere PIG a sistemului de urmatilderirea deplasatilderii PIG-ului
- operaţii pregatildetitoare pentru inspecţie identificarea obstacolelor realizarea unuiprogram de curatildeţire adecvat inspectarea gatilderilor de lansare-primire a instalaţiei godevilare
- curatildeţirea conductelor cu PIG de curatildeţire (godevil) magnetic cu perii racloaremagnetic cu perii pe circumferinţatilde cu discuri de raclare cu discuri de ratildezuire PIG dinpolietilenatilde
- probatilde de trecere cu PIG fals echipat cu discuri de calibrare- inspecţia inteligentatilde propriu zisatilde cu PIG inteligent dotat cu senzori de relevare a
defectelor interne şi externe + detectare presiune temperaturatilde unghi de redare vitezatilde derulare
PIG-ul inteligent trebuie satilde icircnregistreze datele suficiente culese pe canale separate satildedispunatilde de capacitate mare de stocare a datelor satilde aibe un numatilder mare de senzoriminiaturizaţi pentru a acoperii 100 din circumferinţa conductei PIG-ul este transportat princonducta de gaz icircn acelaşi timp cu debitul de gaze necesare consumatorului cu o anumitatildevitezatilde PIG-ul se lanseazatilde din gara de lansare - primire PIG anexa 1 In figurile 2 şi 3 seprezitatilde douatilde tipuri de PIG-uri figura 4 prezintatilde principiul de matildesurare ultrasonicatilde In fig5 67 se prezitatilde tipuri de PIG-uri Gara de lansare primire PIG-uri asiguratilde lansarea PIG-urilor icircnconducte cu DN 200 ndash 1100 mm la presiuni nominale de 25 ndash 100 bari şi temperaturi de -300
-+ 500 Tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziune este o metodatilde nedistructivatilde de
diagnosticare a defectelor conductelor ce nu pot fi diagnosticate cu PIG-uri inteligenteMetoda constatilde icircn efectuarea matildesuratildetorilor deasupra terenului pe traseul conductei icircn vedereadeterminatilderii anomaliilor apatilderute icircn grosimea pereţilor cum ar fi coroziunea Tehnologia deoperare cuprinde
4
- aplicarea unui curent electric cu componente armonice cu frecvenţe diferite icircntredouatilde puncte ale conductei la distanţa de 1000 m unul de altul
- se deplaseazatilde placa cu senzori ( 6 senzori icircn linie x 4 coloane) fig8 din metru icircnmetru pe traseul conductei matildesuracircndu-se cacircmpul magnetic icircn lungul conductei- procesarea datelor obţinute icircn laborator icircn vederea determinatilderii deviaţiei cacircmpului
magnetic dependent de frecvenţatilde icircn direcţie verticalatilde şi orizontalatilde- prezenţa unei deviaţii indicatilde regiunea care prezintatilde defect de regulatilde cauzat de
coroziune-
Fig2 Componenţa PIG cu senzori ultrasonici
Fig3 PIG cu senzori magnetici
Metoda NO PIG se poate utiliza la diametre ale conductelor de 3 ndash 10 ţoli la o grosime aperetelui de maxim 10 mm si o adacircncime a conductei de 2 metri Lungimea de inspecţie aconductei este de 1000 m Productivitatea zilnicatilde este de 750 m Alte caracteristici tehnice
- specificaţie defect ˃ 96- lungimea minimatilde 50 mm- latildeţimea minimatilde 50 mm
5
- detectare defect ˃ 20 pierdere metal rezoluţie adacircncime ˂ 20 mm- adacircncime coroziune minim 50 din grosimea peretelui
Fig6 PIG introdus icircn conductatilde 1- conductatilde 2 ndashPIG
1 2 3 4 5
1
Fig4 Principul de matildesurare ultrasonic 1-peretele Fig 5 PIG de curatildeţire 1- periiţevii2- impuls incident 3- defect interior 4- impulsreflectat 5- defect exterior
1 2
-
6
Fig7 Tipuri de PIG
1 2 3
Fig8Instalaţie de diagnosticare NO PIG 1- placa cu senzori 2 ndash cablu 3- calculator
4 Diagnosticarea conductelor din sistemul de distribuţieConductele de transport şi distribuţie sunt izolate exterior ( protecţie pasivatilde) cu ţesatildeturatilde devatatilde de sticlatilde şi bitum protejate catodic ( protecţie activatilde) Ingropate dacatilde este cazul la minim08 m adacircncime sau montate suprateran Diagnosticarea statilderii tehnice a conductelor se facecu urmatildetoarele procedee
- examinarea vizualatilde cu ochiul liber folosind lupa dacatilde este cazul-examinare imagisticatilde icircn interiorul conductei cu camere video- examinare cu ultrasunete cu impuls reflectat- examinare cu ajutorul curenţilor turbionari- examinare cu radiatii penetrante ( Xγ )- examinare prin termografie
Conductele pot avea defectele coroziune eroziune obosealatilde Forma acestor defecte poate fi
ovalatilde neregulatatilde spiralatatilde Din punct de vedere al originii şi localizare avem defecte de
suprafaţatilde icircn apropierea suprafeţei şi defecte interne Defectele pot fi individuale sau grupate
Alegerea procedeului de diagnosticare se face dupatilde tipul defectului accesibilitatea conductei
nivel de sensibilitate dorit echipament de examinare disponibil costul procedeului Chiar
dacatilde conductele sunt corodate şi pierderea de material din peretele conductei este mai mic de
7
80 din grosimea peretelui dar nu au scurgeri de gaze ele nu se scot din funcţiune dar se
poate micşora presiunea din conductatilde Urmeazatilde a se repara ca defect local efectuicircndu-se
reparaţia localatilde a conductei pe o anumitatilde lungime
Verificarea tehnicatilde a conductelor şi branşamentelor se executatilde la intervale de 6luni-
12 luni icircn funcţie de numatilderul de defecte constatate kman precedent şi alţi parametri tabelul
1 Tabelul 1
Termene maximale pentru efectuarea verificatilderilor tehniceTipul conductei Conducte din oţel Conducte din PE
subterane supraterane
Numatilder de
defecte
constatatekman
precedent x
x lt 0025 0025ltxlt025 025ltxlt1 xgt1 indiferent de
vechimea
conductei
cu
vechime
ltde 2 ani
cu
vechime
gtde 2 ani
Interval de timp
1
verificare
an
1 verificare la
6 luni
1
verificare
la 3 luni
1
verifi
care
lunatilde
1
verificarean
1
verificare
la 6 luni
1
verificare
an
Verificarea etanşeitatildeţii icircmbinatilderii conductelor şi armatildeturilor se face la presiunea de lucru a
gazului din instalaţie cu spumatilde de apatilde şi satildepun sau aparate de detectare scurgeri de gaz metan
In figura 9 se prezintatilde un aparat pentru inspecţie video tractat manual iar icircnfig10 aparat pentru detectarea scurgerilor de gaze naturale utilizat la verificarea etanşeitatildeţii
1
2
Fig10 Aparat pentru detectare scurgeri degaze naturale 1 senzor 2- aparat
Fig9 Aparat pentru inspecţie video
8
Bibliografie
1TatildenatildesescuFT ndash Electrotehnologii Protecţia mediului procesarea de materiale şicontrol nedistructiv Editura AGIR Bucureşti 2011 ISBN 978-973-720-353-32ZecheruGh şa- Strategii de mentenanţatilde pentru conductele de transport al gazelornaturale Universitatea de petrol şi gaze Ploieşti 20113Laţa I Bicircrsan F ndashUtilizarea materialelor compozite la repararea defectelor de tip lipsatildede material produse prin coroziunea exterioaratilde a conductelor metalice In Monitorul depetrol şi gaze 5 (111) mai 2011p64wwwnopigro5wwwflowtitecom ndash Manual de intervenţie Flowtite Technology AS Norvegia6wwwtransgazro7wwwarmagazro8wwwagirro9wwwpipelineengineeringro10wwwscrigroupcom11wwwartecnoro12wwwavantro13PT CR 12-200315SREN 13480-32003A2 200716SREN 14291 ndash Soluţii spumante pentru detectarea scurgerilor de gaze17 EN 12954-2
9
Anexa 1-Garatilde de lansare - primire PIG (godevil) [10]
1
Note de curs 7-8-9 Metode şi tehnologii de reabilitare şi modernizare a conductelor dedistribuţie apatilde canalizare gaz
1 Alegerea tehnologiei de reabilitare a conductelor utilizacircnd analizamulticriterialatilde
11 GeneralitatildeţiReabilitarea conductelor reprezintatilde o etapatilde importantatilde icircn prelungirea duratei de
exploatare a conductei degradate pe o perioadatilde de 30 divide 50 ani Costul reabilitatilderii este estimatla 50 divide 75 din valoarea unei noi investiţii De exemplu icircnlocuirea conductelor de gazenaturale sau a unor tronsoane din acestea se face icircn funcţie de starea tehnicatilde numatilder de defecte km agresivitatea solului şi valorile curenţilor de dispersie modernizarea carosabilului şiinfrastructurii sistemelor de utilitatildeţi necesitatea redimensionatilderii schimbarea regi mului depresiune influenţa asupra mediului ambiant dezvoltarea economicatilde a unor regiuni etcLuarea deciziei de reabilitare este etapa cea mai importantatilde icircn realizarea proiectului dereabilitare Fiind un proiect de dezvoltare tehnologicatilde fundamentarea deciziei se face cuajutorul analizei muticriteriale -AMC Aceasta se bazeazatilde pe analiza cantitativatilde ndash prinpunctare ierarhizare determinarea ponderii - a unei game largi de catagorii şi criteriicalitative de impact Alatildeturi de costurile şi beneficiile economice stabilite prin metodacost-beneficiu - MCB - pot fi elaboraţi diferiţi indicatori sociali şi de mediu Utilizareaacestei metode permite structurarea şi combinarea diferitelor evaluatilderi ce trebuie luate icircnconsiderare icircn luarea deciziilor cacircnd pot fi mai multe alternative
AMC este utilizatatilde pentru selectarea celei mai bune alternative din cele disponibilepentru realizarea investiţiei icircn reabilitarea conductelor Pentru proiecte mici se utilizeazatildeAMC iar pentru proiecte majore AMC + MCB AMC poate fi aplicatatilde şi icircn cazurile icircncare proiectul are obiective simple acestea fiind calitative şi mai puţin cuantificabile
Etapele utilizatilderii AMC sunt- stabilirea contextului decizional- definirea opţiunilor- definirea criteriilor- crearea matricei de performanţatilde- standardizarea punctajelor- ponderea criteriilor pentru cuantificarea relativatilde a fiecatilderui criteriu icircn procesul
decizional- ierarhizarea opţiunilor- ierarhizarea rezultatelor- analiza de senzitivitateStrategia de reabilitare a unui tronson de conductatilde cuprinde urmatildetoarele etape- analiza situaţiei actuale ţinacircnd cont şi de istoricul conductei- stabilirea obiectivelor- managementul datelor- evaluarea defectelor şi a altor elemente ale tronsonului de reabilitat- estimarea şi verificarea costurilor- propuneri şi analizarea strategiei de reabilitare
- planificarea operaţiilor de reabilitareIn final se icircntocmeşte proiectul de reabilitare al conductei Justificarea adoptatilderii proiectului dereabilitare se axeazatilde pe
- reducerea costurilor de operare- reducerea costurilor de reparaţii a conductelor- reducerea pierderilor de fluid vehiculat prin conducte
2
- creşterea gradului de icircncredere a consumatorului icircn calitatea serviciului asigurat defurnizor ( calitatea fluidului presiunea de funcţionare reducerea numatilderului de opririaccidentale)
- protecţia mediului şi conservarea resurselor naturale
12 Metode de evaluareIn cadrul evaluatilderii factorilor care sunt luaţi icircn considerare la luarea deciziei de reabilitare aconductelor fie prin metoda clasicatilde tranşeu deschis fie prin metoda modernatilde NO DIG (fatilderatilde decopertare) se aplicatilde urmatildetoarele metode
- analiza directatilde a performanţelor alternativelor- icircnsumarea ponderilor sau modele liniare cumulative- procesul ierarhiei analitice ( PIA)- metoda ELECTRE l
Indiferent de metoda adoptatatilde icircn prima fazatilde a analizei trebuie stabilite metodele şi procedeelede reabilitare a conductelor Tehnologiile pot fi clasificate astfel pentru catildeptuşireacanalelorconductelor introducerea unei conducte noi icircn conducta veche conducta nouatildepreia sarcinile conductei vechi consolidarea conductei vechi realizarea de lucratilderi noi Inschema urmatildetoare se prezintatilde principalele metode şi tehnologii de reabilitareReparaţie capitalatilde reabilitare conducte-NO DIG (fatilderatilde decopertare)
- place pipe (CIPP) -pentru conducte instabile şi stabile din punct de vedere static - palled in place - inverted in place
- slipline- pentru conducte instabile şi stabile static- catildeptuşire interioaratilde (torcretare)
- cu mortar de ciment - cu polimeri
- close fit pipe - sublime -swagelining - rolldown -compact pipe
Inlocuire conducte vechi ndashNO DIG-cu icircndepatildertarea conductei vechi din sol
- conductatilde pilot ndashpilot l- pilot ll
- impactor- pipe ejection- pipe extraction- CLG
- cu distrugerea conductei vechi- pipe bursting (cu aer comprimat cu forţatilde de tragere cu acţionarehidraulicatilde pipe implosion)- pipe splitting ( pentru oţel fontatilde ductilatilde )
Reparaţie capitalatilde reabilitare - tranşeu deschisReparaţie localatilde - short liner pentru Dn = 100 divide 600 mm
- echipament robotizat pentru netezirea presarea mufelor şi cratildepatildeturilor din ţevi Dn
ge 150 mm + reabilitarea branşamentelor realizate cu coliere presate pe conductaprincipalatilde şi etanşare cu ratildeşini Dn ge 150 mm
- tehnica injectatilderii pentru sigilarea mufelor şi cratildepatildeturilor
3
- procedee de reparare prin sudare la conducte metalice ( icircncatildercare cu suduratilde peticesudate manşoare tip B
- procedee de reparare a conductelor metalice fatilderatilde sudare( cu manşon tip Aicircnvelişuri cu ratildeşinatilde)
- utilizarea icircnvelişurilor de consolidare metalice umplute cu materiale polimerice saucompozite
- repararea conductelor metalice cu icircnvelişuri din materiale polimerice saucompozite
-Criteriile al catilderui numatilder nu trebuie satilde fie mai mare de 10 pentru selecţia tehnologiilor dereabilitare sunt prezentate icircn tabelul 1Analizicircnd caracteristicile tehnice şi tehnologice ale tronsonului de conductatilde din schemaprezentatatilde mai sus se extrag variantele de reabilitare care se noteazatilde cu V1 V2ViDin tabelul 1 se aleg criteriile de evaluare
Criterii pentru selecţia tehnologiilor de reabilitare Tabelul 1NrcrtCj Denumirea criteriului UM Natura criteriuluiC1 Durata de viaţatilde a conductei reabilitate ani maximizantC2 Durata de execuţie ani minimizantC3 Perturbarea traficului sau a exploataţiei agricole minimizantC4 Perturbarea altor reţele minimizantC5 Afectarea mediului minimizant
C6 Preţul reabilitatilderii ron minimizantC7 Lungimea traseului m maximizantC8 Garanţia ani maximizantC9 Accesibilitatea ( satisfacerea necesitatildeţilor
locuitorilor a mediului de afaceri)lockm maximizant
Notatilde Natura criteriului poate fi schimbatatilde la cerinţele beneficiarului particularitatildeţile lucratilderiide reabilitare prevederile legislaţiei icircn vigoare factori sociali etc
Fiecatilderui criteriu de evaluare Cj i se stabileşte un coeficient de importanţatilde Kj pe oscaratilde de ierarhizare de la 1 la 3
- 1 ndash importanţatilde redusatilde- 2 ndash importanţatilde medie- 3 ndash importanţatilde maximatilde
Pentru stabilirea ponderii de importanţatilde al fiecatilderui criteriu selectat se utilizeazatilde coeficienţinumerici de importanţatilde utilizacircndu-se diferite scatilderi cu valori 1 divide 3 1 divide 5 1 divide 7 1 divide 10 1 divide100 Alegerea scatilderii se face icircn funcţie de precizia cu care se doreşte departajarea criteriilor deevaluare In tabelul 2 se prezintatilde cacircteva scale de evaluare ( clasificare)
Scale de clasificare cu diferite nivele Tabelul 2
Calificativ acordat Grad de satisfacere3 nivele 1 minim
2 parţial3 total
5 nivele 0 nesatisfatildecatildetor25 satisfatildecatildetor
4
5 mediocru75 bine10 foarte bine
7 nivele -3 influenţatilde negativatilde foarte mare-2 influenţatilde negativatilde mare-1 influenţatilde negativatilde0 nici o influenţatilde1 influenţatilde pozitivatilde2 influenţatilde pozitivatilde mare3 influenţatilde pozitivatilde foarte mare
10 nivele ndash transformareacalificativelor icircn note
Foarte bine Bine Mediocru Satisfatildecatildetor Nesatisfatildecatildetor
Criterii cu pondere ge 3 10 75 5 25 0Criterii cu pondere 2 8 65 5 35 2Criterii cu pondere 1 7 6 5 4 3
Eficienţa economicatilde a noilor tehnologii NO DIG apare numai peste o anumitatilde valoare alungimii de conductatilde reabilitatatilde
13 Metoda de evaluare globalatilde a performanţelorAceastatilde metodatilde este icircn prezent cea mai utilizatatilde de diverse firme instituţii pentru luareadeciziilor icircn domeniul reabilitatilderii sistemelor de conducte ( face parte din metoda icircnsumatilderiiponderilor) Paşii care trebuie urmaţi sunt
- stabilirea variantelor care urmeazatilde a fi analizate schema punct 12- stabilirea criteriilor de evaluare ndash tabelul 1- şi a coeficienţilor numerici de importanţatildetabelul 2- icircntocmirea matricei cu calificative şi transformarea calificativelor icircn notecare seicircnscriu icircn matricea notelor-- calcularea indicelui global de performanţatilde pentru fiecare variantatilde icircn parte cu relaţia
IG = jj
n
j
KN 1
(1)
unde Nj este nota atribuitatildeKj ndash coefientul de performanţatilde (numerici de importanţatilde) a criteriului de evaluaren ndash numatilderul de criterii de evaluare (maxim 10)-clasificarea variantelor analizate- varianta cu punctajul cel mai mare ocupatilde prima
poziţie
2 Principalele tehnologii de reabilitare modernizare conducte
21 Tehnologia cured in place pipe (CIPP)Tehnologia constatilde icircn introducerea unui tub linear flexibil (furtun) ales icircn funcţie de
aplicaţie (apatilde potabilatilde canalizare apatilde industrialatilde etc) impregnat cu o ratildeşinatilde termoreglabilatildeicircn conducta gazdatilde ce trebuie reabilitatatilde Tubul linear flexibil este confecţionat din poliesterlacircnatilde material fibros şi prevatildezut pe o faţatilde cu un film din polietilenatilde poliuretan PVC Ratildeşinatermoreglabilatilde este aleasatilde icircn funcţie de utilizare poliester la canalizatilderi sanitare vinilester laaplicaţii industriale unde se cere rezistenţatilde mare la coroziune şi presiune ratildeşinatilde epoxidicatilde laapatilde potabilatilde icircn domeniul industrial unde se cere rezistenţatilde mare la presiune şi temperaturatilde
5
ridicatatilde In figurile 1 şi 2 se prezintatilde schema de principiu a metodei CIPP antrenareafurtunului se face cu apatilde rece
1 2 3 4 5 6 7 8
Fig1 Introducere furtun flexibil icircn conducta veche 1- conductatilde veche (gazdatilde) 2- apatilde rece3- autospecialatilde 4- furtun nou 5- furtun pliat impregnat cu ratildeşinatilde 6 ndashechipament tip rastel7- catildemin de acces 8- hidrant
Intatilderirea furtunului cu apatilde caldatilde este prezentatatilde icircn figura 2Tratarea ratildeşinii cu careeste impregnat furtunul se poate face cu apatilde caldatilde abur cu latildempi cu raze ultravioleteLa tratarea cu apatilde caldatilde sau abur se urmatildereşte cu ajutorul unor senzori permanenttemperatura la fiecare capatildet al furtunului Ratildeşinile artificiale epoxy A2000B se folosescpentru catildeptuşeli impregnate la exteriorul furtunului PVC iar FluvPax TF4 se utilizeazatilde lamateriale neţesute la furtune PUExistatilde douatilde procedee de introducere a furtunului flexibil icircn conducta veche (gazdatilde) primulinverted in place la care furtunul este introdus cu ajutorul aerului comprimat (presiunea aer02divide04 bari) sau a apei al doilea procedeu pulled in place la care furtunul se trage icircnconducta veche cu troliu Procedeul CIPP se poate aplica pentru conducte instabile şi stabiledin punct de vedere static
Procedeul se aplicatilde la conducte cu Dn = 100 divide 1200 mm Lungimea tronsonuluireabilitat L le 600 mIndiferent de procedeu se va urmatilderi viteza cu care se deplaseazatilde furtunul icircn conducta veche(gazdatilde) 4 divide 7 mmin precum şi forţa de tragere a furtunului care nu trebuie sa depatildeşeascatildevaloarea prescrisatilde de producatildetor Se utilizeazatilde curent douatilde tipuri de furtune
- pe baza icircnvelişului extern PVC conducta este icircn linie dreaptatilde coturi la maximum450 Dn = 100 divide 400 mm dimensiunile nu se modificatilde icircn timpul procesului deinstalare
- pe baza icircnvelişului extern PU pentru ţevi drepte cu coturi la 900 extensibile se potutiliza şi la un alt diametru mai mare ca cel nominal de micşoreazatilde cu 4 datoritatildeextensiilor radiale icircn consecinţatilde lungimea de va matilderi cu 4
6
Forţa de tragere a furtunului datoritatilde frecatilderilor dintre conducta gazdatilde şi furtun se poatecalcula cu expresia
Ft = 12 (μmiddotpmiddotx) (2)unde Ft este forţa de tragere icircn N
μ = 01 divide 03 ndashcoeficient de frecare furtun conductatilde vechep ndash greutatea liniaratilde a furtunului icircn Nmx ndash lungimea furtunului icircn m
1 2 3 4 5Figura 2 Intatilderirea ratildeşinii cu apatilde caldatilde 1 catildemin de sosire 2- apatilde caldatilde 3- conductatilde nouatildeicircntatilderitatilde4-conductatilde apatilde caldatilde tur 5- conductatilde apatilde caldatilde retur
Dupatilde icircntatilderirea ratildeşinii conducta poate fi spatildelatatilde şi dezinfectatatilde Conductele de branşament seleagatilde la conducta reabilitatatilde cu ajutorul robotului echipat special cu freze şi camere videoUrmeazatilde inspecţia video pe icircntreg traseul reabilitat Garanţia acordatatilde 25 ani[14]
Tehnologia de execuţie are urmatildetoarele etape- colectarea datelor de spre diametrul nominal al conductei gazde debitul vehiculat
grosimea peretelui materialul din care este confecţionatatilde conducta schimbatilderile de diametrupe anumite tronsoane identificarea tuturor ramificaţiilor active şi inactive
- identificarea gurilor de acces sau executarea acestora- montarea echipamentului de tip rastel- redicţionarea curgerilor din conducta gazdatilde curatildeţirea conductei- instalarea furtunului impregnat cu ratildeşinatilde icircn conducta gazdatilde prin gurile de acces- uscarea materialului cu apatilde caldatilde abur sau latildempi cu raze ultraviolete- verificarea conductei noi- reconectarea conecţiilor laterale prin decuparea de guri de conectare laterale şi
sigilarea conecţiilor laterale abandonate22 Calculul de reabilitare a conductei reabilitate cu tehnologia CIPP
7
Conducta gazdatilde poate fi parţial deterioratatilde Pentru a se realiza stabilitatea staticatilde a noiiconducte reabilitate trebuie dimensionat furtunul icircn funcţie de solicitatilderile externe Calcululconstatilde icircn
- calculul la incovoiere- calculul la flambaj- calculul rezistenţei furtunului la obosealatilde (stres)- calculul la flambaj datorat icircncatildercatilderii rezultate din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde
221 Calculul la icircncovoiereCalculul de icircncovoiere constatilde fie icircn determinarea procentului de icircncovoiere
efectiv (γD) la o anumitatilde grosime a peretelui furtunului t fie a grosimii pereteluifurtunului t admiţacircnd un procent de icircncovoiere maxim de (γD) le 5 Procentul deicircncovoire se calculeazatilde cu relaţia
γD = K(LW + Ws ) 100 [ E 15( DR ndash 1)3 + 0061 Es] (3)
unde γ este icircncovoierea conductei reabilitate-γD le 5 - procentul de icircncovoiere- L = 125 coeficient de decalaj- K = 0083 constantatilde de stratificare- W ndash icircncatildercarea staticatilde icircn N- Ws ndash icircncatildercarea dinamicatilde icircn N- DR = D t ndashraportul conductei reabilitate- D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat) icircn m- t ndash grosimea furtunului icircn m- E ndashmodulul de elasticitate al solului icircn Nm2- Es- modul de reacţie al solului icircn Nm2
Incatildercarea staticatilde W rezultatatilde din greutatea solului se calculeazatilde cu relaţiaW = CmiddotωmiddotBd 144 (4)
Unde C ndashgrad de ovalizareω- densitatea solului icircn kgm3Bd- latildeţimea tranşeei icircn care a fost montatatilde conducta ga zdatilde ( de reabilitat) icircn m
Coeficientul C se determinatilde cu expresia
C =
ku
e d
S
B
Huk
2
1
2
(5)
unde ku este raportul icircntre icircncatildercarea orizontalatilde şi cea verticalatildeHs ndashadacircncimea de pozare a conductei icircn m
Calculul icircncatildercatilderii dinamice care acţioneazatilde asupra furtunului pleacatilde de la realitatea catilde asuprafurtunului pot acţiona icircncatildercatilderi dinamice concentrate WSC şi icircncatildercatilderi dinamice distribuiteWSD
WS= WSC + WSD (6)
WSC = 033middotCSCmiddotPmiddotFSC 12middotD (7)WSD = CSDmiddotpmiddotFSD 144 (8)
unde CSC ndash coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor concentrateP ndash icircncatildercatilderi concentrate icircn NFSC- factor de impact pentru icircncatildercatilderi concentrate
8
CSD- coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor distribuitep ndash suprafaţa pe care sunt aplicate icircncatildercatilderile distribuite m2FSD- factor de impact pentru icircncatildercatilderi distribuite
222Calculul la flambaj
Furtunul este solicitat exterior de icircncatildercatilderi dinamice concentrate şi distribuite plusicircncatildercarea rezultatatilde din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde Grosimea furtunului t se determinatilde curelaţia[9]
t = 0721 D
3
1
2
sSL
t
CEBRE
I
Nq
(9)
unde D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde icircn mN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
qt =N
1 2
1
332
D
IECcedilBR L
(10)
qt ndash presiunea exterioaratilde exercitatatilde asupra conductei icircn Nm2EL ndash modulul de elasticitate redus la icircncovoiere datoritatilde efectului de icircmbatildetracircnire icircn Nm2Rω= 1 ndash 033(HωHS) coeficientul lui Buoyancy pentru apatilde (valoare minimatilde 067)B - coeficient de elasticitate pentru furtunI = 250t - moment de inerţieC- coeficient de ovalizare a conductei respectiv al furtunului calculat cu relaţia
C =
3
2
1001
1001
q
q
(11)
q ndash gradul de ovalizare calculat cu expresia
q = 100 (m
m
D
DD max ) (12)
unde Dm Dmax sunt diametrul mediu respectiv diametrul maxim al conducteiCoeficientul de elasticitate pentru furtun se determinatilde cu expresia
B =sH
e650
41
1
(13)
Incatildercatilderile statice şi dinamice se determinatilde cu relaţiile (6) (7) (8)In cazul icircn care flambajul este datorat numai icircncatildercatilderilor rezultate din acţiunea pacircnzei
de apatilde freaticatilde grosimea furtunului t se calculeazatilde cu expresia
9
t =
1
1(
2 3
1
2
PN
CKE
DR
L
(14)
icircn care P ndash este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunK = 7 ndashfactor de amplificareEL ndash modulul de elasticitate la icircncovoiereν = 03 ndashcoeficientul lui Poisson pentru furtunC- coeficientul de ovalizareDR- raportul conductei reabilitateN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
223 Verificarea rezistenţei furtunului la stresLa o duratatilde de viaţatilde de 50 de ani furtunul este supus unor condiţii de stres (obosealatilde
icircmbatildetracircnire) Fiind confecţionat din mai multe materiale cu caracteristici tehnice diferitefurtunul trebuie verificat şi la stres Se poate utiliza relaţia
15100
q(1+
100
q)( 2)(
t
D- 05 ( 1+ )
100
q)(
t
D=
PN
S(15)
icircn care P este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunt ndash grosimea furtunuluiN = 15 divide 2 factor de siguranţatildeS ndash rezistenţa la icircncovoiere a furtunuluiD ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat)q ndash gradul de ovalizare
Valoarea cea mai mare a grosimii furtunului t ca rezultat al diferitelor calcule efectuatepentru fiecare tip de solicitare icircn parte este grosimea finalatilde a peretelui furtunului
23 Metode de catildeptuşire interioaratildeConductele ce trebuie reabilitate sunt catildeptuşite pe suprafaţa interioaratilde cu un strat
subţire de mortar de ciment special sau polimeri speciali De regulatilde grosimea stratului estemai micatilde de 10 mm In unele cazuri se pot depune mai multe straturi Captuşirea interioaratilde(catildematildeşuirea) trebuie satilde asigure protecţie anticorozivatilde umplerea fisurilor şi a gatildeurilorrigiditatea catildeptuşelii stabilitatea staticatilde a conductei In acelaşi timp se icircmbunatildetatildeţescproprietatildeţile hidraulice ale conductei suprafaţa rezultatatilde icircn urma depunerii are rugozitatea maimicatilde ca rugozitatea suprafeţei interioare a vechii conducte Inainte de a se aplica metoda decatildeptuşire interioaratilde conducta se curatildetatilde foarte bine asiguracircndu-se un suport bun pentrucatildeptuşeala aplicatatilde In figura 3 se prezintatilde procedeul de catildeptuşire prin centrifugarePentru protejarea anticorozivatilde a conductelor metalice se aplicatilde catildeptuşeli cu ratildeşini poliexidicatilde
poliuree şi poliuretanToate aceste materiale au şi o bunatilde rezistenţatilde la abraziune Rugozitatea
suprafeţei interioare a conductei este foarte micatilde
Procedeul se aplicatilde la conducte cu diametrul nominal Dn= 80 divide 3400 mm şi lungimi aletronsoanelor de conducte L le 400 m
10
1 2 3 4 5 6Fig3 Utilaj pentru catildeptuşire prin centrifugare 1-conductatilde veche curatildeţatatilde 2 - furtun pentrualimentare cu mortar 3- robot 4- cap de pulverizare prin centrifugare 5- sistem de gletuire6-strat de mortar depus
Debitul de apatilde transportat prin conductatilde Q icircnainte de reabilitare calculat cu relaţiaQ = Av (16)
unde - Q este debitul apei vehiculate prin conductatilde icircn m3s- v ndashviteza apei icircn secţiunea de calcul icircn ms- A ndasharia secţiunii transversale a conductei icircn m2
trebuie satilde fie cel puţin egal cu debitul de apatilde transportat prin conducta reabilitatatildeMicşoracircndu-se diametrul interior al conductei viteza apei creşte cresc şi pierderile de sarcinatildedatoritatilde creşterii vitezei apei Din acest motiv icircn cadrul procesului de catildematildeşuire (torcretare)se procedeazatilde la gletuirea stratului de mortar de ciment pentru ca rugozitatea stratului realizatsa fie mai micatilde ca cea dinaintea reabilitatilderii Produsul de cimentare este alcatildetuit din cimentcu proprietatildeţi speciale + nisip cu granulaţie micatilde + aditivi Mortarul preparat icircn malaxoarespeciale dupatilde reţete este transportat cu pompe prin furtun la robot
Reproiectarea constatilde icircn calculul pierderilor de sarcinatilde unitare distribuite icircnainteşi dupatilde reabilitarea conductei precum şi a stabilitatildeţii statice sub influenţa diferitelorsarcini exterioarePierderile de sarcinatilde unitare distribuite icircn funcţie de debitul de apatilde transportat se determinatilde curelaţia
hr = Md Q2 (17)unde hr sunt pierderile de sarcinatilde unitar distribuite icircn mbar m
Md ndash modulul de rezistenţa hidraulicatilde icircn s2 m5Modulul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde Md se calculeazatilde cu relaţia
Md = 00826middot(λd5) (18)unde λ este coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde [-]
d- diametrul interior al conductei icircn mIntre coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde λ şi coeficientul lui Chezy ndashC- existatilde
legatildeturaλ = 8middotg C2 (19)
unde C -este coeficientul lui Chezy icircn m05sg-acceleraţia gravitaţionalatilde icircn ms2
Coeficientul lui Chezy se determinatilde cu expresia
C = kmiddotRh16 (20)
unde k-coeficientul de rugozitate al materialului [-]
11
Raza hidraulicatilde a conductei cu secţiunea circularatilde se determinatilde cu expresia
Rh = d4 (21)unde d ndash diametrul interior al conductei icircn m
In cazul icircn care se urmatildereşte protecţia anticorozivatilde umplerea fisurilor rigiditatea catildeptuşelii
(aplicaţie semi-structuralatilde) materialul folosit la obţinerea stratului depus de o anumitatilde
grosime t trebuie satilde asigure rezistenţa la forfecare pentru a menţine continuitatea
longitudinalatilde a stratului icircn prezenţa mişcatilderilor de teren rezistenţatilde la icircncovoiere rezistenţatilde
pentru preluarea sarcinilor dinamice Trebuie satildepate puţuri de lansare (de plecare de sosire
intermediare) care reprezintatilde circa 6 din suprafaţa totalatilde a şanţului necesar pentru
realizarea cu tranşeu deschis a conductei
223 Tehnologia sliplineTehnologia constatilde icircn introducerea unui tub nou icircn tubul vechi curatildeţat De regulatilde se
instaleazatilde conducte noi din GRP din PEID icircn conducte vechi Metoda se aplicatilde la reabilitareaconductelor de apatilde potabilatilde canalizare menajeratilde şi industrialatilde gaze naturale Toate sarcinilesunt preluate de noua conductatilde Secţiunea transversalatilde a noii conducte este mai micatilde casecţiunea transversalatilde a vechii conducte dar diferenţa va fi compensatatilde de valoareacoeficientul de rugozitate foarte mic al suprafeţei interioare a noii conducte Spaţiul dintrevechea conductatilde şi noua conductatilde este umplut cu un material special de cimentare In figura4A se prezintatilde schema tehnologicatilde de montare a noii conducte din PEID icircmbinatatilde prin suduratildecap la cap icircn exteriorul conductei vechiIn figura 4B se prezintatilde schema tehnologicatilde pentrumontare conducte GRP
A B1 2 3 4 5 1 2 3
12
Fig4 A-Tehnologie slipline montare conductatilde PEID 1- conductatilde veche2 ndashcap de tragere3-material de umplere4- cacircrlig6- conductatilde nouatilde PEID B-montare conductatilde GRP 1- conductatildeveche 2-material de cimentare 3- conductatilde nouatilde
224 Tehnologia subline
In conducta veche inspectatatilde video şi ulterior curatildeţatatilde foarte bine se introduce oconductatilde de polietilenatilde PE 80 sau PE 100 avatildend SDR (raportul dintre Dn t ) icircntre 26 şi 80Conducta nouatilde se supune unui proces de deformare a secţiunii transversale pe toatatilde lungimeaconductei sub forma de U ( icircn domeniul de elasticitate al materialului) dupatilde care se leagatilde cubenzi de sprijin figura 5 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde de troliu cu un cablu forţa detragere fiind monitorizatatilde permanent Dupatilde introducerea noii conducte icircn vechea conductatilde seintroduce apatilde sub presiune icircn conductatilde benzile de sprijin se vor rupe şi conducta nouatilde vareveni la forma iniţialatilde datoritatilde memoriei termice Procedeul se aplicatilde pentru Dn = 75mmdivide 1600mm şi lungimea L = 600m
1 2 3 4
Figura 5 Tehnologia subline 1- conductatilde veche 2- conductatilde nouatilde 3 ndash bandatilde de sprijin4 ndash conductatilde nouatilde revenitatilde la forma circularatilde
225 Tehnologia compact pipe
Conducta nouatilde din PEXa ( polietilenatilde reticulatatilde cu memoria formei) este introdusatilde icircnconducta de reabilitat deformatatilde sub forma literei C Aceastatilde conductatilde este trasatilde icircn conductaveche cu ajutorul unui troliu puţurile de acces sunt fie catildeminele de vanatilde existente fie puţuri
13
noi In figura 6 se prezintatilde poziţia conductei noi icircn timpul procesului de reabilitare şi dupatildereabilitare Readucerea conductei noi la forma iniţialatilde se face prin icircncatildelzire cu abur
Diametrul conductelor de reabilitat Dn = 100 divide 500 mm lungimea maximatilde 700mConducta nouatilde se muleazatilde pe interiorul conductei vechi şi preia sarcinile acesteia
226 Tehnologia swagelining
Tehnologia swagelining utilizeazatilde ca şi conductatilde nouatilde polietilena standard catildereia i sereduce diametrul cu 5divide 15 - deformatatilde icircn domeniul elastic cu ajutorul unui echipamentcomplex de reducere a diametrului figura 7 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde cu troliu icircnconducta veche ce trebuie reabilitatatilde Dupatilde aşzarea pe poziţia finalatilde a conductei forţa detragere este redusatilde iar conducta nouatilde revine la diametrul iniţial datoritatilde fenomenului derevenire elasticatilde Conducta nouatilde se muleazatilde perfect pe suprafaţa interioaratilde a conductei dereabilitat suprafaţatilde ce trebuie satilde fie curatatilde In figura 8 se prezintatilde instalaţia pentru procedeulswagelining Diametrul conductelor ce pot fi reabilitate Dn= 65 divide 1000mm la o lungimede 1000 m
Forţa de tracţiune a troliului poate fi determinatatilde cu relaţia ( 2 )
1 2 3Fig6 Tehnologia compact pipe 1-conductatilde de reabilitat 2- conductatildenouatilde deformatatilde icircn C 3- conductatilde nouatilde readusatilde la forma iniţialatilde
14
1 2 3 4 5
Figura 7Reducere dimensiuni conductatilde 1-conductatilde veche2 ndash conductatilde nouatilde gacirctuitatilde3- filieratilde 4- conductatilde nouatilde5- cap de tragere
1 2 3 4 5 6 7 8 9Figura 8 Instalaţie pentru tehnologia swagelining 1-conductatilde nouatilde PE 2- rolatilde de ghidare 3-reductor 4- puţ de plecare 5- conductatilde veche 6- cap de tragere 7- cablu 8-puţ sosire 9-troliu
267 Tehnologia rolldown
Tehnologia se aplicatilde la sistemele de distribuţie apatilde cu diametre mari amplasate icircn zone cutrafic pietonal şi auto ridicat Se utilizeazatilde conducte din PE icircmbinate prin suduratilde cap la cap peşantier cu ajutorul unui dispozitiv special cu role perechi Acest dispozitiv reduce diametrulcu maxim 10 icircn domeniul elastic al materialului viteza de reducere fiind de 1divide 3mminutReaducerea la forma şi dimensiunea iniţialatilde se face prin icircncatildelzirea conductei cu aburProcedeul este unul structural se pot reabilita conducte instabil din punct de vederestatic In figura 9 se prezintatilde tehnologia rolldown Dimensiunile conductelor de reabilitatDn=150 divide1000 mm lungimea 600 divide800 m
15
1 2 3 4
Figura 9 Tehnologia rolldown 1-conductatilde de reabilitat2-role3- conductatilde nouatilde4- conductatilde nouatilde fixatatilde icircn conducta veche
Bibliografie1 Roman M şa- Analiza multicriterialatilde Manual 2012 Academia de studii economiceBucureşti2 Massimio Flori ndashGhid pentru analiza cost-beneficu a proiectelor de investiţii Fonduleuopean pentru dezvoltare regionalatilde fondul de coeziune şi ISPA Universitatea de studii dinMilano 19973xxx - Ghid naţional pentru analiza cost-beneficiu a proiectelor finanţate din instrumentelestructurale Ministerul Economiei şi finanţelor4 StoenescuAl şa- Culegere de probleme de mecanicatilde teoreticatilde Editura Didacticatilde şipedagogicatilde Bucureşti 19655 Tudor I şa ndash Protecţia anticorozivatilde şi reabilitatea conductelor şi rezervoarelor EdituraUPG Ploieşti 2007 ISBN ndash 978-973-719-154-06 UTCB-ICECOM Bucureşti ndash Ghid pentru reabilitatea conductelor pentru transportul apei(brutecurate uzate uzate epurate etc) Bucureşti 20137Alessandrescu A- Inginerie mecanicatilde a sistemelor de conducte Ghid de proiectare + CDEditura AGIR Bucureşti 2013 ISBN 978-973-720-489-98 Paraschiv D- Tehnologii de recondiţionare şi procesatilderi ale suprafeţelor metalice EdituraJunimea Iaşi 2005 ISBN 973-37-0539-x9Najafi M ndash Trenchless technologies Piping- Installation and Inspection SUA ASCE PressISBN -978-0-07-164088-62010
16
10 Trujillo ARGhaderi S- Analysis of the long ndashterm Effect of mentenance Strategies InPipelines Technology 2006 Conference Bochum200611 httpmasinisiutilajero12 wwwtpcomro13 wwwrehaucom14SREN 129502 Calculul de rezistenţatilde mecanicatilde al reţele lor icircngropate sub diverse condiţiide icircncatildercare15 wwwceindustrialcomro16 httpinstalatiiucoznetindexconducte0-1517 wwwmnsrocamasuire framehtml18 wwwreabilitare-conductero19wwwcrumanro20 wwwHobasro21wwwgrup4cjro
- Note de curs 1pdf
- Note de curs 2_3pdf
- Note de curs 4_5pdf
- Note de curs 6pdf
- Note de curs 7_8_9pdf
1
Note de curs 4-5Diagnosticarea conductelor din sistemele de transport şi de distribuţie aapei
1GeneralitatildeţiElementele constitutive ale conductelor din sistemele de distribuţie a apei sunt supuse
permanent uzurii fizice degradatilderii morale uneori restricţiilor legislative Dacatilde uzurile fizice
pot fi diminuate icircn timp printr-o icircntreţinere adecvatatilde periodicatilde şi o exploatare corectatilde
degradarea moralatilde a conductelor nu poate fi evitatatilde deoarece apar noi şi noi soluţii
constructive icircntr-un timp relativ scurt In ultimul secol au fost utilizate multe tipuri de
materiale la construcţia conductelor fiecare soluţie fiind la data apariţiei o noutate icircn
domeniu Analizacircndu-se comportarea icircn timp a conductelor s-a constatat catilde defectele din
sistemele de distribuţie a apei pot fi icircmpatilderţite icircn şase grupe
- -defecte datorate utilizatilderii la proiectarea execuţia şi repararea conductelor a
unor materiale şi tehnologii necorespunzatildetoare
- -defecte datorate coroziunii
- -depuneri icircn conducte
- -deterioratilderi ale conductelor prin fisurarea şi ruperea materialului din care
este confecţionatatilde conducta
- -defecte ale racordurilor şi icircmbinatilderilor
- -deterioratilderi prin exploatare necorespunzatildetoare
2 Analiza defectelor apatilderute la conductele de distribuţie a apei
In procesul de diagnosticare a conductelor se pleacatilde de la defectul constatat
definacircndu-se un numatilder de cauze care se eliminatilde metodic ajungacircndu-se la cauza primaratilde
Analiza superficialatilde de stabilire a cauzelor care a provocat defectul conduce la repetarea
defecţiunii sau accentuarea unor defecte aflate icircn stare incipientatilde
21Defecte datorate utilizatilderii de materiale şi tehnologii necorespunzatildetoare apar datoritatilde
alegerii materialului conductei a materialelor de etanşare şi protecţie anticorozivatilde
necorespunzatoare
Se manifestatilde icircn timp atacirct la conductele din fontatilde oţel cacirct şi la cele din PVC PE depozitate
necorespunzatildetor
22Defectele datorate coroziunii apar atacirct la suprafaţa interioaratilde a conductei datoritatilde
contactului cu apa cacirct şi la suprafaţa exterioaratilde datoritatilde umiditatildeţii şi agresivitatildeţii solului icircn
care este amplasatatilde conducta Chiar dacatilde conductele sunt protejate iniţial icircmpotriva coroziunii
prin vopsire zincare catildeptuşire cu materiale plastice beton ratildeşini fenomenul de corodare a
conductei apare icircn timp O atenţie deosebitatilde trebuie acordatatilde protejatilderii conductei icircmpotriva
2
coroziunii electrochimice produsatilde de curenţii vagabonzi mai ales icircn apropierea catildeii ferate sau
a catildeilor de rulare a tramvaielor Protecţia se realizeazatilde prin utilizarea sistemului anticoroziv
catodic (prin care conducta este legatatilde la polul negativ) a unei surse de curentrsquo fie cu anozi de
sacrificiu cu un potenţial mai electronegativ decacirct metalul conductei
23 Depuneri icircn conducte
Depunerile din conducte sunt cauzate de materiile icircn suspensie existente icircn apatilde şi de
satilderurile de calciu şi magneziu fig1 In timp aceste depuneri micşoreazatilde diametrul conductei
matilderesc coeficientul de rugozitate de la 003 la conducte de oţel noi la 005-02 la conducte din
oţel cu depuneri mici respectiv la valori mai mari de 2 la depuneri mari ( strat gros) [2]
Datoritatilde acestor factori scade debitul de apa transportat prin conducte sau trebuie matilderitatilde
presiunea pentru a menţine debitul Se matildereşte astfel consumul de energie electricatilde cu
repercursiuni asupra costului unui m3 de apatilde livratatilde la beneficiari Dacatilde presiunea creşte peste
presiunea de 6 bari care este presiunea maximatilde admisibilatilde icircn sistemele de distribuţie a apei se
pot produce avarii prin fisurarea sau spargerea conductei
Fig 1 Depuneri icircn conductatilde
Biofilmele sunt alte tipuri de depuneri cu grosimea de 01 mm la cacircţiva mm care pot satilde
aparatilde icircn conducte şi care pot cauza corodarea conductelor şi influenţa proprietatildeţile hidraulice
ale conductei [1]
24 Deterioratilderi ale conductelor prin fisurarea şi ruperea materialului din care este
confecţionatatilde conducta
Cauzele care provoacatilde fisurarea şi ruperea conductei sunt
3
- -greşeli de proiectare şi de execuţie
- -modificarea adacircncimii de pozare
-apariţia unor sarcini suplimentare statice şi dinamice care nu au fost luate
icircn calcul la proiectare ca şocuri vibraţii modificatilderi ale traficului urban creşterea
greutatildeţii pe osie a autocamioanelor modificarea permanentatilde a nivelului pacircnzei freatice
cauzatatilde de precipitaţii abundente sau secetatilde prelungitatilde precum şi deterioratilderile prin
icircngheţ icircn anotimpul iarnatilde
25 Defecte ale racordurilor şi icircmbinatilderilor
Aceste tipuri de defecte pot satilde aparatilde la toate tipurile de conducte la care icircmbinatilderile au
fost realizate necorespunzatildetor
26 Deterioratilderi prin exploatare necorespunzatildetoare
Deschiderea sau icircnchiderea bruscatilde a unor vane poate provoca lovitura de berbec care
deterioreazatilde conducta datoritatilde apariţiei suprapresiunilor
3 Identificarea fisurilor şi rupturilor la conductele de distribuţie a apei
Pierderile maxime admise de apatilde icircntr-un sistem de distribuţie a apei sunt de 20 [3]
Pierderi de apatilde prin deschideri Tabelul 1
Diametru
deschidere
presiune
Litriminut Litrioratilde m3zi m3lunatilde m3an
2 mm 6 bari 500 30000 720 21600 259200
4 mm 6 bari 1840 110400 2650 79488 953856
6 mm 6 bari 4000 240000 5760 172800 2073600
8 mm 6 bari 7020 421200 10200 303264 3639168
2mm 3 bari 320 19200 461 13824 165888
4 mm 3 bari 1200 72000 1728 51840 622080
In tabelul 1 se prezintatilde pierderile de apatilde la presiunea de 6 bari respectiv 3 bari [5] Din acest
motiv fisurile şi rupturile conductelor trebuie detectate permanent deoarece prin acestea se
4
pierde apa Metoda modernatilde de detectare a fisurilor este localizarea prin compararea
zgomotelor cu corelatori LNC ( Leak Noise Correlator) fig2
Fig 2 Principiul de funcţionare a corelatorului LNC
Corelatorii LCC utilizeazatilde doi senzori care detecteazatilde zgomotul (vibraţii sonore) produs de
apa care curge prin fisuratilde Distanţa pacircnatilde la cei doi senzori fiind diferitatilde şi intensitatea sonoratilde
receptatatilde de cei doi senzori este diferitatilde Distanţa de la fisuratilde pacircnatilde la transmiţatildetorul cel mai
apropiat se determinatilde cu relatia
L = ( D ndash tv ) 2 (1)
Unde D- lungimea conductei icircntre cele cele douatilde transmiţatildetoare icircn m
L- distanţa de la fisuratilde pacircnatilde la tranmiţatildetorul cel mai apropiat icircn m
v- viteza de propagare a sunetului prin conductatilde icircn mms
5
Fig 3 Detectarea pierderilor de apatilde prin monitorizare acustica cu senzori Wireless
Timpul se determinatilde cu expresia
t = N v (2)
N = D ndash 2L (3)
Altatilde metodatilde pentru detectarea pierderilor de apatildendash sistem de monitorizare Wireless
Leakmaster - fig3 se bazeazatilde tot pe vibraţiile acustice provocate de jetul de apatilde care iese
din conductatilde şi produce icircn corpul conductei vibraţii acustice Nivelele de zgomot detectate de
senzori sunt salvate şi transmise prin radio la unitatea mobilatilde centralatilde De regulatilde se matildesoaratilde
zgomotul icircn timpul perioadei de consum redus de apatilde icircntre orele 2- 4 am Zgomotul poate fi
depistat şi la vane contoare de apatilde hidranţi alte armatildeturi
Urmatilderirea şi calibrarea acusticatilde TestrodGeofon utilizeazatilde douatilde unitatildeţi una de localizare
Testrod alta de calibrare Geofon care lucreazatilde icircn combinaţie cu un generator de puls PWG
Se ascultatilde vanele şi apometrele iar icircn locul unde existatilde scurgere presiunea exercitatatilde produce
un zgomot care poate fi detectat de la suprafaţatilde cu echipamentul amintit fig4
6
1 2 3
Fig4 Determinarea pierderilor de apatilde cu aparatul TestrodGeofon 1 ndashtijatilde robinet 2-
spatilderturatilde 3-hidrant
Detectorul de gaz Gas Check-H2 determinatilde pierderile de hidrogen din conducta umplutatilde cu
gaz la o anumitatilde presiune Durata de matildesurare depinde de dimensiunea fisurii tipul de sol
structura de suprafaţatildefig5
Fig 5 Detector de gaze
4 Diagnosticarea imagisticatilde a statilderii tehnice a conductelor
7
Stabilirea statilderii tehnice a conductelor unui sistem de distribuţie a apei se realizeazatilde icircn prezent
prin diagnosticare imagisticatilde Informaţiile obţinute vor fi utilizate la fundamentarea deciziilor
de reabilitarereparare şi retehnologizare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeaza icircnainte de
icircnceperea unui proces de repararereabilitare cu tehnologii NO DIG adicatilde fatilderatilde satildepatildeturatilde
continuatilde pe icircntreaga perioadatilde de reabilitare şi se terminatilde odatatilde cu finalizarea lucratilderilor de
reabilitare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeazatilde icircn douatilde etape realizarea pe teren a
inspecţiei tehnice a conductelor şi procesarea imaginilor realizate finalizatatilde prin icircntocmirea
raportului de inspecţie Realizarea pe teren a inspecţiei tehnice se face cu ajutorul roboţilor
pentru inspecţie imagisticatilde deplasabili pe roţi sau şenile Inainte de realizarea inspecţiei icircn
conductatilde se realizeazatilde urmatildetoarele operaţii conducta se izoleazatilde de restul instalaţiei se
goleşte de apatilde se curatildeţatilde se demonteazatilde vanele de separaţie şi se introduce robotul icircn
conductatilde Roboţii sunt echipaţi cu camere video laser pentru determinarea ovalitatildeţii
conductei sonar pentru determinarea grosimii stratului de coroziune a fisurilor şi a
icircmbinatilderilor defecte camere telescopice mobile pentru inspecţia tehnicatilde a racordurilor surse
de luminatilde suplimentaratilde radiolocatoare pentru determinarea traseului conductei fig6
Rapoartele de inspecţie cuprind date referitoare la tipul conductei inspectate adacircncimea de
pozare a conductei numatilderul de defecte poziţia şi starea racordurilor tipul defectelor
localizarea acestora schiţa tronsonului inspectat cu localizarea defectelor
Fig 6 Robot dotat şi cu laser pentru stabilirea gradului de ovalizare conducte
Fig7 Diagnosticare conductatilde de apatilde ndashdepuneri
Bibliografie
8
1 Bolboacatilde AM- Contribuţii teoretice şi experimentale la reabilitarea şi modernizarea
conductelor din sistemele de distribuţie a apei icircn localitatildeţi Tezatilde de doctorat UTC-N Cluj-
Napoca 2012
2 wwwtermoutclujrotermoluc
3 SR 13431-2006
4 STAS 73471-74
5wwwdetcondro
6wwwdetectaquaro
7httpcasteconceptro
1
Note de curs 6 Diagnosticarea conductelor din sistemele de transport şidistribuţie a gazelor combustibile
1 IntroducereGazele combustibile- gaze naturale şi gaze petroliere lichefiate- sunt utilizate pentru
- nevoi menajere la maşini de gatildetit şi preparare apatilde caldatilde- instalaţii de ardere pentru obţinerea energiei termice necesare icircncatildelzirii- icircn procese tehnologice
Reţelele pentru transportul şi distribuţia gazelor naturale combustibile se impart icircn- retele exterioare de distribuţie- reţele interioare de utilizare
Presiunile icircn reţeaua de gaze naturale combustibile sunt diferite pe tronsoanele instalaţiei- -icircnaltatilde presiune ˃ 6 bari- -medie presiune 2 ndash 6 bari- -presiune redusatilde 02 ndash 2 bari
-presiune intermediaratilde 005 ndash 02 bari-presiune joasatilde lt 005 bari
Valorile presiunilor au fost stabilite dupatilde urmatildetoarele criterii-presiunea de utilizare a arzatildetoarelor şi altor aparate care lucreazatilde cu gaze-siguranţa icircn exploatare a sistemului de alimentare cu gaze-caracteristicile funcţionale ale regulatoarelor de presiune debitmetre aparate de
reglaj şi automatizareSistemul de conducte de icircnaltatilde presiune pentru gazele din import sau cele din producţieproprie are presiunea de lucru pgt40 bari Sistemul regional de transport are presiunea de 6 ndash40 bari iar sistemul local de transport are presiunea mai micatilde de 6 bari Conductele suntmetalice confecţionate din oţel icircmbinate prin suduratilde electricatilde urmatatilde de verificareacordonului de suduratilde prin metode nedistructiveReteaua exterioaratilde de distribuţie este confecţionatatilde din tevi de oţel imbinate prin suduratilde cufitinguri (cot teu cruce etc) sau din polietilena de icircnaltatilde densitate icircmbinatatilde prin suduratilde
2 Defecţiuni ale conductelor
Prin defect al conductelor din sistemul de transport şi distribuţie al gazelor combustibile seicircnţelege orice eveniment icircn sistem care provoacatilde pierderi de gaze de la simple emanaţii lamodificatilderi ale regimului de presiune care necesitatilde pentru rezolvare reparare materiale forţatildede muncatilde utilaje consum de timpDefecţiunile apar icircn interiorul conductelor metalice lasuprafaţa peretelui sau la exteriorul conductelor Avacircnd icircn vedere gradul de periculozitate alsistemului de conducte defecţiunile posibile se impart icircn trei clase de defecte
- defecte generate de factori dependenţi de timp defecte produse de coroziuneaexterioaratilde ( electrochimicatilde chimicatilde coroziunea solului coroziunea microbiologicatildecoroziunea datoratatilde solicitatilderilor mecanice coroziunea prin eroziune coroziunea piting)defecte provocate de coroziunea interioaratilde defecte produse de coroziunea fisurantatilde subtensiune
- defecte generate de factori stabili defecte de fabricaţie ale icircmbinatilderilor sudate defecte de construcţie ( fisuri şi ruperi ale cordoanelor de suduratilde bucle sau curbe ale ţevilorsudate) defecte ale elementelor filetate ale conductelor defecte ale elementelor de tip specialale conductelor ( defecte ale icircmbinatilderilor cu flanşe defecte de funcţionare incorectatilde arobineţilorvane catildederi ale sistemului de etanşare sau corpurilor echipamentelor )
2
- defecte generate de factori independenţi de timp defecte produse de intervenţiede terţatilde parte (voite sau nevoite) care produc defecte imediate sau icircntacircrziate deterioratilderi prinacţiuni ilicite defecte produse de operarea incorectatilde defecte produse prin solicitatilderi climaticesau de teren ( defecte datorate temperaturilor scatildezute tratildeznete ploi inundaţii alunecatilderi deteren cutremure)
Coroziunea are ponderea cea mai mare raportat la numatilderul de defecţiuni care seregatildesesc icircn lunile cu temperaturi scatildezute şi umiditate mare Se depisteazatilde la distanţe mici decordonul de suduratilde şi se datoreazatilde sudurii necorespunzatildetoare izolaţiei exterioarenecorespunzatildetoare şi solului Fenomenul de coroziune duce la micşorarea grosimii pereteluiconductei şi icircn final la perforarea lui figura 1
Fig1 Coroziune exterioaratilde pe conductatilde de gaz [3]
Dacatilde coroziunea şi fisurile nu sunt depistate şi nu sunt reparate icircn stadiul primar de degradareaceste vor creşte pacircnatilde la degradarea finalatilde catastrofalatilde catildend se pierde gazul din conductatilde şi sepot produce evenimente grave In prezent existatilde implementat icircn sistemul naţional ndashTransgaz-sistemul preventiv si corectiv de mentenanţatilde care introduce un sistem lucratilderi dementenanţatilde planificate anual ndashrevizii tehnice RT- durabilitate economicatilde de mentenanţatildenivel acceptabil al riscului de producere al defectelor accidentale şi cheltuieli minimeplanificate din timp Pentru protecţia catodicatilde a conductelor (sistem activ) se utilizeazatilde douatildesisteme - sistemul cu anozi galvanici ataşaţi conductei
- sistemul cu staţie de injecţie de curent electric icircn conductatildeProtecţia anticorozivatilde exterioaratilde ndashsistem pasiv- ( uşoaratilde normalatilde icircntatilderitatilde foarte icircntatilderitatilde) serealizeazatilde icircn exterior cu mai multe straturi
- stat aderent cu grund vopsea pe bazatilde de bitum şi benzinatilde- strat izolare cu amestec pe bazatilde de bitum
3
- strat armare cu benzi din pacircslatilde sau fibratilde de sticlatilde- icircnveliş exterior din benzi bitum - cauciuc materiale plastice fibre de sticlatilde
Protecţia anticorozivatilde icircn interiorul conductei se realizeazatilde prin grunduire cu bitum
3 Diagnosticarea conductelor din sistemul de transportDiagnosticarea conductelor ce trebuie reabilitatereparate este un proces complex
realizat icircn prezent cu metode moderne Reabilitatea conductei este icircn cele mai multe cazuri osoluţie mai economicatilde decatildet o investiţie nouatilde Deciziile trebuie luate dupatilde o analizatildeeconomicatilde dupatilde durata efectivatilde de exploatare şi istoricul defectelor de pe conductatildeDiagnosticarea conductelor pentru a se stabili starea tehnicatilde vine icircn sprijunul luatilderii uneidecizii corecte Determinarea statilderii tehnice se poate realiza cu urmatildetoarele metode
- investigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei conductei metalice icircngropate aplicabilatildela conducte metalice icircngropate protejate catodic dar care prezintatilde defecte deizolare icircn vederea controlului ultrasonic al integritatildeţii materialului tubular
- investigare din interior cu ajutorul sistemelor inteligente de diagnosticare ndash PIG(cu metode magnetice şi ultrasonice) a conductei icircn funcţiune pentru defecteinterioare şi exterioare ale conductei
- tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziuneInvestigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei se face cu trei procedee- metoda Pearson (gradient de curent alternativ)-metoda potenţialelor la intervale mici CIPS-metoda gradientului de curent continuu DCUGInvestigarea din interior cu sisteme inteligente PIG detecteazatilde coroziuni interioare
coroziuni exterioare defecte ale cordoanelor de suduratilde fisuri ale materialului conducteiTehnologia aplicatatilde cuprinde urmatildetoarele operaţii
- pozarea pe traseul conductei a indicatoarelor de trecere PIG a sistemului de urmatilderirea deplasatilderii PIG-ului
- operaţii pregatildetitoare pentru inspecţie identificarea obstacolelor realizarea unuiprogram de curatildeţire adecvat inspectarea gatilderilor de lansare-primire a instalaţiei godevilare
- curatildeţirea conductelor cu PIG de curatildeţire (godevil) magnetic cu perii racloaremagnetic cu perii pe circumferinţatilde cu discuri de raclare cu discuri de ratildezuire PIG dinpolietilenatilde
- probatilde de trecere cu PIG fals echipat cu discuri de calibrare- inspecţia inteligentatilde propriu zisatilde cu PIG inteligent dotat cu senzori de relevare a
defectelor interne şi externe + detectare presiune temperaturatilde unghi de redare vitezatilde derulare
PIG-ul inteligent trebuie satilde icircnregistreze datele suficiente culese pe canale separate satildedispunatilde de capacitate mare de stocare a datelor satilde aibe un numatilder mare de senzoriminiaturizaţi pentru a acoperii 100 din circumferinţa conductei PIG-ul este transportat princonducta de gaz icircn acelaşi timp cu debitul de gaze necesare consumatorului cu o anumitatildevitezatilde PIG-ul se lanseazatilde din gara de lansare - primire PIG anexa 1 In figurile 2 şi 3 seprezitatilde douatilde tipuri de PIG-uri figura 4 prezintatilde principiul de matildesurare ultrasonicatilde In fig5 67 se prezitatilde tipuri de PIG-uri Gara de lansare primire PIG-uri asiguratilde lansarea PIG-urilor icircnconducte cu DN 200 ndash 1100 mm la presiuni nominale de 25 ndash 100 bari şi temperaturi de -300
-+ 500 Tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziune este o metodatilde nedistructivatilde de
diagnosticare a defectelor conductelor ce nu pot fi diagnosticate cu PIG-uri inteligenteMetoda constatilde icircn efectuarea matildesuratildetorilor deasupra terenului pe traseul conductei icircn vedereadeterminatilderii anomaliilor apatilderute icircn grosimea pereţilor cum ar fi coroziunea Tehnologia deoperare cuprinde
4
- aplicarea unui curent electric cu componente armonice cu frecvenţe diferite icircntredouatilde puncte ale conductei la distanţa de 1000 m unul de altul
- se deplaseazatilde placa cu senzori ( 6 senzori icircn linie x 4 coloane) fig8 din metru icircnmetru pe traseul conductei matildesuracircndu-se cacircmpul magnetic icircn lungul conductei- procesarea datelor obţinute icircn laborator icircn vederea determinatilderii deviaţiei cacircmpului
magnetic dependent de frecvenţatilde icircn direcţie verticalatilde şi orizontalatilde- prezenţa unei deviaţii indicatilde regiunea care prezintatilde defect de regulatilde cauzat de
coroziune-
Fig2 Componenţa PIG cu senzori ultrasonici
Fig3 PIG cu senzori magnetici
Metoda NO PIG se poate utiliza la diametre ale conductelor de 3 ndash 10 ţoli la o grosime aperetelui de maxim 10 mm si o adacircncime a conductei de 2 metri Lungimea de inspecţie aconductei este de 1000 m Productivitatea zilnicatilde este de 750 m Alte caracteristici tehnice
- specificaţie defect ˃ 96- lungimea minimatilde 50 mm- latildeţimea minimatilde 50 mm
5
- detectare defect ˃ 20 pierdere metal rezoluţie adacircncime ˂ 20 mm- adacircncime coroziune minim 50 din grosimea peretelui
Fig6 PIG introdus icircn conductatilde 1- conductatilde 2 ndashPIG
1 2 3 4 5
1
Fig4 Principul de matildesurare ultrasonic 1-peretele Fig 5 PIG de curatildeţire 1- periiţevii2- impuls incident 3- defect interior 4- impulsreflectat 5- defect exterior
1 2
-
6
Fig7 Tipuri de PIG
1 2 3
Fig8Instalaţie de diagnosticare NO PIG 1- placa cu senzori 2 ndash cablu 3- calculator
4 Diagnosticarea conductelor din sistemul de distribuţieConductele de transport şi distribuţie sunt izolate exterior ( protecţie pasivatilde) cu ţesatildeturatilde devatatilde de sticlatilde şi bitum protejate catodic ( protecţie activatilde) Ingropate dacatilde este cazul la minim08 m adacircncime sau montate suprateran Diagnosticarea statilderii tehnice a conductelor se facecu urmatildetoarele procedee
- examinarea vizualatilde cu ochiul liber folosind lupa dacatilde este cazul-examinare imagisticatilde icircn interiorul conductei cu camere video- examinare cu ultrasunete cu impuls reflectat- examinare cu ajutorul curenţilor turbionari- examinare cu radiatii penetrante ( Xγ )- examinare prin termografie
Conductele pot avea defectele coroziune eroziune obosealatilde Forma acestor defecte poate fi
ovalatilde neregulatatilde spiralatatilde Din punct de vedere al originii şi localizare avem defecte de
suprafaţatilde icircn apropierea suprafeţei şi defecte interne Defectele pot fi individuale sau grupate
Alegerea procedeului de diagnosticare se face dupatilde tipul defectului accesibilitatea conductei
nivel de sensibilitate dorit echipament de examinare disponibil costul procedeului Chiar
dacatilde conductele sunt corodate şi pierderea de material din peretele conductei este mai mic de
7
80 din grosimea peretelui dar nu au scurgeri de gaze ele nu se scot din funcţiune dar se
poate micşora presiunea din conductatilde Urmeazatilde a se repara ca defect local efectuicircndu-se
reparaţia localatilde a conductei pe o anumitatilde lungime
Verificarea tehnicatilde a conductelor şi branşamentelor se executatilde la intervale de 6luni-
12 luni icircn funcţie de numatilderul de defecte constatate kman precedent şi alţi parametri tabelul
1 Tabelul 1
Termene maximale pentru efectuarea verificatilderilor tehniceTipul conductei Conducte din oţel Conducte din PE
subterane supraterane
Numatilder de
defecte
constatatekman
precedent x
x lt 0025 0025ltxlt025 025ltxlt1 xgt1 indiferent de
vechimea
conductei
cu
vechime
ltde 2 ani
cu
vechime
gtde 2 ani
Interval de timp
1
verificare
an
1 verificare la
6 luni
1
verificare
la 3 luni
1
verifi
care
lunatilde
1
verificarean
1
verificare
la 6 luni
1
verificare
an
Verificarea etanşeitatildeţii icircmbinatilderii conductelor şi armatildeturilor se face la presiunea de lucru a
gazului din instalaţie cu spumatilde de apatilde şi satildepun sau aparate de detectare scurgeri de gaz metan
In figura 9 se prezintatilde un aparat pentru inspecţie video tractat manual iar icircnfig10 aparat pentru detectarea scurgerilor de gaze naturale utilizat la verificarea etanşeitatildeţii
1
2
Fig10 Aparat pentru detectare scurgeri degaze naturale 1 senzor 2- aparat
Fig9 Aparat pentru inspecţie video
8
Bibliografie
1TatildenatildesescuFT ndash Electrotehnologii Protecţia mediului procesarea de materiale şicontrol nedistructiv Editura AGIR Bucureşti 2011 ISBN 978-973-720-353-32ZecheruGh şa- Strategii de mentenanţatilde pentru conductele de transport al gazelornaturale Universitatea de petrol şi gaze Ploieşti 20113Laţa I Bicircrsan F ndashUtilizarea materialelor compozite la repararea defectelor de tip lipsatildede material produse prin coroziunea exterioaratilde a conductelor metalice In Monitorul depetrol şi gaze 5 (111) mai 2011p64wwwnopigro5wwwflowtitecom ndash Manual de intervenţie Flowtite Technology AS Norvegia6wwwtransgazro7wwwarmagazro8wwwagirro9wwwpipelineengineeringro10wwwscrigroupcom11wwwartecnoro12wwwavantro13PT CR 12-200315SREN 13480-32003A2 200716SREN 14291 ndash Soluţii spumante pentru detectarea scurgerilor de gaze17 EN 12954-2
9
Anexa 1-Garatilde de lansare - primire PIG (godevil) [10]
1
Note de curs 7-8-9 Metode şi tehnologii de reabilitare şi modernizare a conductelor dedistribuţie apatilde canalizare gaz
1 Alegerea tehnologiei de reabilitare a conductelor utilizacircnd analizamulticriterialatilde
11 GeneralitatildeţiReabilitarea conductelor reprezintatilde o etapatilde importantatilde icircn prelungirea duratei de
exploatare a conductei degradate pe o perioadatilde de 30 divide 50 ani Costul reabilitatilderii este estimatla 50 divide 75 din valoarea unei noi investiţii De exemplu icircnlocuirea conductelor de gazenaturale sau a unor tronsoane din acestea se face icircn funcţie de starea tehnicatilde numatilder de defecte km agresivitatea solului şi valorile curenţilor de dispersie modernizarea carosabilului şiinfrastructurii sistemelor de utilitatildeţi necesitatea redimensionatilderii schimbarea regi mului depresiune influenţa asupra mediului ambiant dezvoltarea economicatilde a unor regiuni etcLuarea deciziei de reabilitare este etapa cea mai importantatilde icircn realizarea proiectului dereabilitare Fiind un proiect de dezvoltare tehnologicatilde fundamentarea deciziei se face cuajutorul analizei muticriteriale -AMC Aceasta se bazeazatilde pe analiza cantitativatilde ndash prinpunctare ierarhizare determinarea ponderii - a unei game largi de catagorii şi criteriicalitative de impact Alatildeturi de costurile şi beneficiile economice stabilite prin metodacost-beneficiu - MCB - pot fi elaboraţi diferiţi indicatori sociali şi de mediu Utilizareaacestei metode permite structurarea şi combinarea diferitelor evaluatilderi ce trebuie luate icircnconsiderare icircn luarea deciziilor cacircnd pot fi mai multe alternative
AMC este utilizatatilde pentru selectarea celei mai bune alternative din cele disponibilepentru realizarea investiţiei icircn reabilitarea conductelor Pentru proiecte mici se utilizeazatildeAMC iar pentru proiecte majore AMC + MCB AMC poate fi aplicatatilde şi icircn cazurile icircncare proiectul are obiective simple acestea fiind calitative şi mai puţin cuantificabile
Etapele utilizatilderii AMC sunt- stabilirea contextului decizional- definirea opţiunilor- definirea criteriilor- crearea matricei de performanţatilde- standardizarea punctajelor- ponderea criteriilor pentru cuantificarea relativatilde a fiecatilderui criteriu icircn procesul
decizional- ierarhizarea opţiunilor- ierarhizarea rezultatelor- analiza de senzitivitateStrategia de reabilitare a unui tronson de conductatilde cuprinde urmatildetoarele etape- analiza situaţiei actuale ţinacircnd cont şi de istoricul conductei- stabilirea obiectivelor- managementul datelor- evaluarea defectelor şi a altor elemente ale tronsonului de reabilitat- estimarea şi verificarea costurilor- propuneri şi analizarea strategiei de reabilitare
- planificarea operaţiilor de reabilitareIn final se icircntocmeşte proiectul de reabilitare al conductei Justificarea adoptatilderii proiectului dereabilitare se axeazatilde pe
- reducerea costurilor de operare- reducerea costurilor de reparaţii a conductelor- reducerea pierderilor de fluid vehiculat prin conducte
2
- creşterea gradului de icircncredere a consumatorului icircn calitatea serviciului asigurat defurnizor ( calitatea fluidului presiunea de funcţionare reducerea numatilderului de opririaccidentale)
- protecţia mediului şi conservarea resurselor naturale
12 Metode de evaluareIn cadrul evaluatilderii factorilor care sunt luaţi icircn considerare la luarea deciziei de reabilitare aconductelor fie prin metoda clasicatilde tranşeu deschis fie prin metoda modernatilde NO DIG (fatilderatilde decopertare) se aplicatilde urmatildetoarele metode
- analiza directatilde a performanţelor alternativelor- icircnsumarea ponderilor sau modele liniare cumulative- procesul ierarhiei analitice ( PIA)- metoda ELECTRE l
Indiferent de metoda adoptatatilde icircn prima fazatilde a analizei trebuie stabilite metodele şi procedeelede reabilitare a conductelor Tehnologiile pot fi clasificate astfel pentru catildeptuşireacanalelorconductelor introducerea unei conducte noi icircn conducta veche conducta nouatildepreia sarcinile conductei vechi consolidarea conductei vechi realizarea de lucratilderi noi Inschema urmatildetoare se prezintatilde principalele metode şi tehnologii de reabilitareReparaţie capitalatilde reabilitare conducte-NO DIG (fatilderatilde decopertare)
- place pipe (CIPP) -pentru conducte instabile şi stabile din punct de vedere static - palled in place - inverted in place
- slipline- pentru conducte instabile şi stabile static- catildeptuşire interioaratilde (torcretare)
- cu mortar de ciment - cu polimeri
- close fit pipe - sublime -swagelining - rolldown -compact pipe
Inlocuire conducte vechi ndashNO DIG-cu icircndepatildertarea conductei vechi din sol
- conductatilde pilot ndashpilot l- pilot ll
- impactor- pipe ejection- pipe extraction- CLG
- cu distrugerea conductei vechi- pipe bursting (cu aer comprimat cu forţatilde de tragere cu acţionarehidraulicatilde pipe implosion)- pipe splitting ( pentru oţel fontatilde ductilatilde )
Reparaţie capitalatilde reabilitare - tranşeu deschisReparaţie localatilde - short liner pentru Dn = 100 divide 600 mm
- echipament robotizat pentru netezirea presarea mufelor şi cratildepatildeturilor din ţevi Dn
ge 150 mm + reabilitarea branşamentelor realizate cu coliere presate pe conductaprincipalatilde şi etanşare cu ratildeşini Dn ge 150 mm
- tehnica injectatilderii pentru sigilarea mufelor şi cratildepatildeturilor
3
- procedee de reparare prin sudare la conducte metalice ( icircncatildercare cu suduratilde peticesudate manşoare tip B
- procedee de reparare a conductelor metalice fatilderatilde sudare( cu manşon tip Aicircnvelişuri cu ratildeşinatilde)
- utilizarea icircnvelişurilor de consolidare metalice umplute cu materiale polimerice saucompozite
- repararea conductelor metalice cu icircnvelişuri din materiale polimerice saucompozite
-Criteriile al catilderui numatilder nu trebuie satilde fie mai mare de 10 pentru selecţia tehnologiilor dereabilitare sunt prezentate icircn tabelul 1Analizicircnd caracteristicile tehnice şi tehnologice ale tronsonului de conductatilde din schemaprezentatatilde mai sus se extrag variantele de reabilitare care se noteazatilde cu V1 V2ViDin tabelul 1 se aleg criteriile de evaluare
Criterii pentru selecţia tehnologiilor de reabilitare Tabelul 1NrcrtCj Denumirea criteriului UM Natura criteriuluiC1 Durata de viaţatilde a conductei reabilitate ani maximizantC2 Durata de execuţie ani minimizantC3 Perturbarea traficului sau a exploataţiei agricole minimizantC4 Perturbarea altor reţele minimizantC5 Afectarea mediului minimizant
C6 Preţul reabilitatilderii ron minimizantC7 Lungimea traseului m maximizantC8 Garanţia ani maximizantC9 Accesibilitatea ( satisfacerea necesitatildeţilor
locuitorilor a mediului de afaceri)lockm maximizant
Notatilde Natura criteriului poate fi schimbatatilde la cerinţele beneficiarului particularitatildeţile lucratilderiide reabilitare prevederile legislaţiei icircn vigoare factori sociali etc
Fiecatilderui criteriu de evaluare Cj i se stabileşte un coeficient de importanţatilde Kj pe oscaratilde de ierarhizare de la 1 la 3
- 1 ndash importanţatilde redusatilde- 2 ndash importanţatilde medie- 3 ndash importanţatilde maximatilde
Pentru stabilirea ponderii de importanţatilde al fiecatilderui criteriu selectat se utilizeazatilde coeficienţinumerici de importanţatilde utilizacircndu-se diferite scatilderi cu valori 1 divide 3 1 divide 5 1 divide 7 1 divide 10 1 divide100 Alegerea scatilderii se face icircn funcţie de precizia cu care se doreşte departajarea criteriilor deevaluare In tabelul 2 se prezintatilde cacircteva scale de evaluare ( clasificare)
Scale de clasificare cu diferite nivele Tabelul 2
Calificativ acordat Grad de satisfacere3 nivele 1 minim
2 parţial3 total
5 nivele 0 nesatisfatildecatildetor25 satisfatildecatildetor
4
5 mediocru75 bine10 foarte bine
7 nivele -3 influenţatilde negativatilde foarte mare-2 influenţatilde negativatilde mare-1 influenţatilde negativatilde0 nici o influenţatilde1 influenţatilde pozitivatilde2 influenţatilde pozitivatilde mare3 influenţatilde pozitivatilde foarte mare
10 nivele ndash transformareacalificativelor icircn note
Foarte bine Bine Mediocru Satisfatildecatildetor Nesatisfatildecatildetor
Criterii cu pondere ge 3 10 75 5 25 0Criterii cu pondere 2 8 65 5 35 2Criterii cu pondere 1 7 6 5 4 3
Eficienţa economicatilde a noilor tehnologii NO DIG apare numai peste o anumitatilde valoare alungimii de conductatilde reabilitatatilde
13 Metoda de evaluare globalatilde a performanţelorAceastatilde metodatilde este icircn prezent cea mai utilizatatilde de diverse firme instituţii pentru luareadeciziilor icircn domeniul reabilitatilderii sistemelor de conducte ( face parte din metoda icircnsumatilderiiponderilor) Paşii care trebuie urmaţi sunt
- stabilirea variantelor care urmeazatilde a fi analizate schema punct 12- stabilirea criteriilor de evaluare ndash tabelul 1- şi a coeficienţilor numerici de importanţatildetabelul 2- icircntocmirea matricei cu calificative şi transformarea calificativelor icircn notecare seicircnscriu icircn matricea notelor-- calcularea indicelui global de performanţatilde pentru fiecare variantatilde icircn parte cu relaţia
IG = jj
n
j
KN 1
(1)
unde Nj este nota atribuitatildeKj ndash coefientul de performanţatilde (numerici de importanţatilde) a criteriului de evaluaren ndash numatilderul de criterii de evaluare (maxim 10)-clasificarea variantelor analizate- varianta cu punctajul cel mai mare ocupatilde prima
poziţie
2 Principalele tehnologii de reabilitare modernizare conducte
21 Tehnologia cured in place pipe (CIPP)Tehnologia constatilde icircn introducerea unui tub linear flexibil (furtun) ales icircn funcţie de
aplicaţie (apatilde potabilatilde canalizare apatilde industrialatilde etc) impregnat cu o ratildeşinatilde termoreglabilatildeicircn conducta gazdatilde ce trebuie reabilitatatilde Tubul linear flexibil este confecţionat din poliesterlacircnatilde material fibros şi prevatildezut pe o faţatilde cu un film din polietilenatilde poliuretan PVC Ratildeşinatermoreglabilatilde este aleasatilde icircn funcţie de utilizare poliester la canalizatilderi sanitare vinilester laaplicaţii industriale unde se cere rezistenţatilde mare la coroziune şi presiune ratildeşinatilde epoxidicatilde laapatilde potabilatilde icircn domeniul industrial unde se cere rezistenţatilde mare la presiune şi temperaturatilde
5
ridicatatilde In figurile 1 şi 2 se prezintatilde schema de principiu a metodei CIPP antrenareafurtunului se face cu apatilde rece
1 2 3 4 5 6 7 8
Fig1 Introducere furtun flexibil icircn conducta veche 1- conductatilde veche (gazdatilde) 2- apatilde rece3- autospecialatilde 4- furtun nou 5- furtun pliat impregnat cu ratildeşinatilde 6 ndashechipament tip rastel7- catildemin de acces 8- hidrant
Intatilderirea furtunului cu apatilde caldatilde este prezentatatilde icircn figura 2Tratarea ratildeşinii cu careeste impregnat furtunul se poate face cu apatilde caldatilde abur cu latildempi cu raze ultravioleteLa tratarea cu apatilde caldatilde sau abur se urmatildereşte cu ajutorul unor senzori permanenttemperatura la fiecare capatildet al furtunului Ratildeşinile artificiale epoxy A2000B se folosescpentru catildeptuşeli impregnate la exteriorul furtunului PVC iar FluvPax TF4 se utilizeazatilde lamateriale neţesute la furtune PUExistatilde douatilde procedee de introducere a furtunului flexibil icircn conducta veche (gazdatilde) primulinverted in place la care furtunul este introdus cu ajutorul aerului comprimat (presiunea aer02divide04 bari) sau a apei al doilea procedeu pulled in place la care furtunul se trage icircnconducta veche cu troliu Procedeul CIPP se poate aplica pentru conducte instabile şi stabiledin punct de vedere static
Procedeul se aplicatilde la conducte cu Dn = 100 divide 1200 mm Lungimea tronsonuluireabilitat L le 600 mIndiferent de procedeu se va urmatilderi viteza cu care se deplaseazatilde furtunul icircn conducta veche(gazdatilde) 4 divide 7 mmin precum şi forţa de tragere a furtunului care nu trebuie sa depatildeşeascatildevaloarea prescrisatilde de producatildetor Se utilizeazatilde curent douatilde tipuri de furtune
- pe baza icircnvelişului extern PVC conducta este icircn linie dreaptatilde coturi la maximum450 Dn = 100 divide 400 mm dimensiunile nu se modificatilde icircn timpul procesului deinstalare
- pe baza icircnvelişului extern PU pentru ţevi drepte cu coturi la 900 extensibile se potutiliza şi la un alt diametru mai mare ca cel nominal de micşoreazatilde cu 4 datoritatildeextensiilor radiale icircn consecinţatilde lungimea de va matilderi cu 4
6
Forţa de tragere a furtunului datoritatilde frecatilderilor dintre conducta gazdatilde şi furtun se poatecalcula cu expresia
Ft = 12 (μmiddotpmiddotx) (2)unde Ft este forţa de tragere icircn N
μ = 01 divide 03 ndashcoeficient de frecare furtun conductatilde vechep ndash greutatea liniaratilde a furtunului icircn Nmx ndash lungimea furtunului icircn m
1 2 3 4 5Figura 2 Intatilderirea ratildeşinii cu apatilde caldatilde 1 catildemin de sosire 2- apatilde caldatilde 3- conductatilde nouatildeicircntatilderitatilde4-conductatilde apatilde caldatilde tur 5- conductatilde apatilde caldatilde retur
Dupatilde icircntatilderirea ratildeşinii conducta poate fi spatildelatatilde şi dezinfectatatilde Conductele de branşament seleagatilde la conducta reabilitatatilde cu ajutorul robotului echipat special cu freze şi camere videoUrmeazatilde inspecţia video pe icircntreg traseul reabilitat Garanţia acordatatilde 25 ani[14]
Tehnologia de execuţie are urmatildetoarele etape- colectarea datelor de spre diametrul nominal al conductei gazde debitul vehiculat
grosimea peretelui materialul din care este confecţionatatilde conducta schimbatilderile de diametrupe anumite tronsoane identificarea tuturor ramificaţiilor active şi inactive
- identificarea gurilor de acces sau executarea acestora- montarea echipamentului de tip rastel- redicţionarea curgerilor din conducta gazdatilde curatildeţirea conductei- instalarea furtunului impregnat cu ratildeşinatilde icircn conducta gazdatilde prin gurile de acces- uscarea materialului cu apatilde caldatilde abur sau latildempi cu raze ultraviolete- verificarea conductei noi- reconectarea conecţiilor laterale prin decuparea de guri de conectare laterale şi
sigilarea conecţiilor laterale abandonate22 Calculul de reabilitare a conductei reabilitate cu tehnologia CIPP
7
Conducta gazdatilde poate fi parţial deterioratatilde Pentru a se realiza stabilitatea staticatilde a noiiconducte reabilitate trebuie dimensionat furtunul icircn funcţie de solicitatilderile externe Calcululconstatilde icircn
- calculul la incovoiere- calculul la flambaj- calculul rezistenţei furtunului la obosealatilde (stres)- calculul la flambaj datorat icircncatildercatilderii rezultate din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde
221 Calculul la icircncovoiereCalculul de icircncovoiere constatilde fie icircn determinarea procentului de icircncovoiere
efectiv (γD) la o anumitatilde grosime a peretelui furtunului t fie a grosimii pereteluifurtunului t admiţacircnd un procent de icircncovoiere maxim de (γD) le 5 Procentul deicircncovoire se calculeazatilde cu relaţia
γD = K(LW + Ws ) 100 [ E 15( DR ndash 1)3 + 0061 Es] (3)
unde γ este icircncovoierea conductei reabilitate-γD le 5 - procentul de icircncovoiere- L = 125 coeficient de decalaj- K = 0083 constantatilde de stratificare- W ndash icircncatildercarea staticatilde icircn N- Ws ndash icircncatildercarea dinamicatilde icircn N- DR = D t ndashraportul conductei reabilitate- D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat) icircn m- t ndash grosimea furtunului icircn m- E ndashmodulul de elasticitate al solului icircn Nm2- Es- modul de reacţie al solului icircn Nm2
Incatildercarea staticatilde W rezultatatilde din greutatea solului se calculeazatilde cu relaţiaW = CmiddotωmiddotBd 144 (4)
Unde C ndashgrad de ovalizareω- densitatea solului icircn kgm3Bd- latildeţimea tranşeei icircn care a fost montatatilde conducta ga zdatilde ( de reabilitat) icircn m
Coeficientul C se determinatilde cu expresia
C =
ku
e d
S
B
Huk
2
1
2
(5)
unde ku este raportul icircntre icircncatildercarea orizontalatilde şi cea verticalatildeHs ndashadacircncimea de pozare a conductei icircn m
Calculul icircncatildercatilderii dinamice care acţioneazatilde asupra furtunului pleacatilde de la realitatea catilde asuprafurtunului pot acţiona icircncatildercatilderi dinamice concentrate WSC şi icircncatildercatilderi dinamice distribuiteWSD
WS= WSC + WSD (6)
WSC = 033middotCSCmiddotPmiddotFSC 12middotD (7)WSD = CSDmiddotpmiddotFSD 144 (8)
unde CSC ndash coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor concentrateP ndash icircncatildercatilderi concentrate icircn NFSC- factor de impact pentru icircncatildercatilderi concentrate
8
CSD- coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor distribuitep ndash suprafaţa pe care sunt aplicate icircncatildercatilderile distribuite m2FSD- factor de impact pentru icircncatildercatilderi distribuite
222Calculul la flambaj
Furtunul este solicitat exterior de icircncatildercatilderi dinamice concentrate şi distribuite plusicircncatildercarea rezultatatilde din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde Grosimea furtunului t se determinatilde curelaţia[9]
t = 0721 D
3
1
2
sSL
t
CEBRE
I
Nq
(9)
unde D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde icircn mN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
qt =N
1 2
1
332
D
IECcedilBR L
(10)
qt ndash presiunea exterioaratilde exercitatatilde asupra conductei icircn Nm2EL ndash modulul de elasticitate redus la icircncovoiere datoritatilde efectului de icircmbatildetracircnire icircn Nm2Rω= 1 ndash 033(HωHS) coeficientul lui Buoyancy pentru apatilde (valoare minimatilde 067)B - coeficient de elasticitate pentru furtunI = 250t - moment de inerţieC- coeficient de ovalizare a conductei respectiv al furtunului calculat cu relaţia
C =
3
2
1001
1001
q
q
(11)
q ndash gradul de ovalizare calculat cu expresia
q = 100 (m
m
D
DD max ) (12)
unde Dm Dmax sunt diametrul mediu respectiv diametrul maxim al conducteiCoeficientul de elasticitate pentru furtun se determinatilde cu expresia
B =sH
e650
41
1
(13)
Incatildercatilderile statice şi dinamice se determinatilde cu relaţiile (6) (7) (8)In cazul icircn care flambajul este datorat numai icircncatildercatilderilor rezultate din acţiunea pacircnzei
de apatilde freaticatilde grosimea furtunului t se calculeazatilde cu expresia
9
t =
1
1(
2 3
1
2
PN
CKE
DR
L
(14)
icircn care P ndash este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunK = 7 ndashfactor de amplificareEL ndash modulul de elasticitate la icircncovoiereν = 03 ndashcoeficientul lui Poisson pentru furtunC- coeficientul de ovalizareDR- raportul conductei reabilitateN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
223 Verificarea rezistenţei furtunului la stresLa o duratatilde de viaţatilde de 50 de ani furtunul este supus unor condiţii de stres (obosealatilde
icircmbatildetracircnire) Fiind confecţionat din mai multe materiale cu caracteristici tehnice diferitefurtunul trebuie verificat şi la stres Se poate utiliza relaţia
15100
q(1+
100
q)( 2)(
t
D- 05 ( 1+ )
100
q)(
t
D=
PN
S(15)
icircn care P este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunt ndash grosimea furtunuluiN = 15 divide 2 factor de siguranţatildeS ndash rezistenţa la icircncovoiere a furtunuluiD ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat)q ndash gradul de ovalizare
Valoarea cea mai mare a grosimii furtunului t ca rezultat al diferitelor calcule efectuatepentru fiecare tip de solicitare icircn parte este grosimea finalatilde a peretelui furtunului
23 Metode de catildeptuşire interioaratildeConductele ce trebuie reabilitate sunt catildeptuşite pe suprafaţa interioaratilde cu un strat
subţire de mortar de ciment special sau polimeri speciali De regulatilde grosimea stratului estemai micatilde de 10 mm In unele cazuri se pot depune mai multe straturi Captuşirea interioaratilde(catildematildeşuirea) trebuie satilde asigure protecţie anticorozivatilde umplerea fisurilor şi a gatildeurilorrigiditatea catildeptuşelii stabilitatea staticatilde a conductei In acelaşi timp se icircmbunatildetatildeţescproprietatildeţile hidraulice ale conductei suprafaţa rezultatatilde icircn urma depunerii are rugozitatea maimicatilde ca rugozitatea suprafeţei interioare a vechii conducte Inainte de a se aplica metoda decatildeptuşire interioaratilde conducta se curatildetatilde foarte bine asiguracircndu-se un suport bun pentrucatildeptuşeala aplicatatilde In figura 3 se prezintatilde procedeul de catildeptuşire prin centrifugarePentru protejarea anticorozivatilde a conductelor metalice se aplicatilde catildeptuşeli cu ratildeşini poliexidicatilde
poliuree şi poliuretanToate aceste materiale au şi o bunatilde rezistenţatilde la abraziune Rugozitatea
suprafeţei interioare a conductei este foarte micatilde
Procedeul se aplicatilde la conducte cu diametrul nominal Dn= 80 divide 3400 mm şi lungimi aletronsoanelor de conducte L le 400 m
10
1 2 3 4 5 6Fig3 Utilaj pentru catildeptuşire prin centrifugare 1-conductatilde veche curatildeţatatilde 2 - furtun pentrualimentare cu mortar 3- robot 4- cap de pulverizare prin centrifugare 5- sistem de gletuire6-strat de mortar depus
Debitul de apatilde transportat prin conductatilde Q icircnainte de reabilitare calculat cu relaţiaQ = Av (16)
unde - Q este debitul apei vehiculate prin conductatilde icircn m3s- v ndashviteza apei icircn secţiunea de calcul icircn ms- A ndasharia secţiunii transversale a conductei icircn m2
trebuie satilde fie cel puţin egal cu debitul de apatilde transportat prin conducta reabilitatatildeMicşoracircndu-se diametrul interior al conductei viteza apei creşte cresc şi pierderile de sarcinatildedatoritatilde creşterii vitezei apei Din acest motiv icircn cadrul procesului de catildematildeşuire (torcretare)se procedeazatilde la gletuirea stratului de mortar de ciment pentru ca rugozitatea stratului realizatsa fie mai micatilde ca cea dinaintea reabilitatilderii Produsul de cimentare este alcatildetuit din cimentcu proprietatildeţi speciale + nisip cu granulaţie micatilde + aditivi Mortarul preparat icircn malaxoarespeciale dupatilde reţete este transportat cu pompe prin furtun la robot
Reproiectarea constatilde icircn calculul pierderilor de sarcinatilde unitare distribuite icircnainteşi dupatilde reabilitarea conductei precum şi a stabilitatildeţii statice sub influenţa diferitelorsarcini exterioarePierderile de sarcinatilde unitare distribuite icircn funcţie de debitul de apatilde transportat se determinatilde curelaţia
hr = Md Q2 (17)unde hr sunt pierderile de sarcinatilde unitar distribuite icircn mbar m
Md ndash modulul de rezistenţa hidraulicatilde icircn s2 m5Modulul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde Md se calculeazatilde cu relaţia
Md = 00826middot(λd5) (18)unde λ este coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde [-]
d- diametrul interior al conductei icircn mIntre coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde λ şi coeficientul lui Chezy ndashC- existatilde
legatildeturaλ = 8middotg C2 (19)
unde C -este coeficientul lui Chezy icircn m05sg-acceleraţia gravitaţionalatilde icircn ms2
Coeficientul lui Chezy se determinatilde cu expresia
C = kmiddotRh16 (20)
unde k-coeficientul de rugozitate al materialului [-]
11
Raza hidraulicatilde a conductei cu secţiunea circularatilde se determinatilde cu expresia
Rh = d4 (21)unde d ndash diametrul interior al conductei icircn m
In cazul icircn care se urmatildereşte protecţia anticorozivatilde umplerea fisurilor rigiditatea catildeptuşelii
(aplicaţie semi-structuralatilde) materialul folosit la obţinerea stratului depus de o anumitatilde
grosime t trebuie satilde asigure rezistenţa la forfecare pentru a menţine continuitatea
longitudinalatilde a stratului icircn prezenţa mişcatilderilor de teren rezistenţatilde la icircncovoiere rezistenţatilde
pentru preluarea sarcinilor dinamice Trebuie satildepate puţuri de lansare (de plecare de sosire
intermediare) care reprezintatilde circa 6 din suprafaţa totalatilde a şanţului necesar pentru
realizarea cu tranşeu deschis a conductei
223 Tehnologia sliplineTehnologia constatilde icircn introducerea unui tub nou icircn tubul vechi curatildeţat De regulatilde se
instaleazatilde conducte noi din GRP din PEID icircn conducte vechi Metoda se aplicatilde la reabilitareaconductelor de apatilde potabilatilde canalizare menajeratilde şi industrialatilde gaze naturale Toate sarcinilesunt preluate de noua conductatilde Secţiunea transversalatilde a noii conducte este mai micatilde casecţiunea transversalatilde a vechii conducte dar diferenţa va fi compensatatilde de valoareacoeficientul de rugozitate foarte mic al suprafeţei interioare a noii conducte Spaţiul dintrevechea conductatilde şi noua conductatilde este umplut cu un material special de cimentare In figura4A se prezintatilde schema tehnologicatilde de montare a noii conducte din PEID icircmbinatatilde prin suduratildecap la cap icircn exteriorul conductei vechiIn figura 4B se prezintatilde schema tehnologicatilde pentrumontare conducte GRP
A B1 2 3 4 5 1 2 3
12
Fig4 A-Tehnologie slipline montare conductatilde PEID 1- conductatilde veche2 ndashcap de tragere3-material de umplere4- cacircrlig6- conductatilde nouatilde PEID B-montare conductatilde GRP 1- conductatildeveche 2-material de cimentare 3- conductatilde nouatilde
224 Tehnologia subline
In conducta veche inspectatatilde video şi ulterior curatildeţatatilde foarte bine se introduce oconductatilde de polietilenatilde PE 80 sau PE 100 avatildend SDR (raportul dintre Dn t ) icircntre 26 şi 80Conducta nouatilde se supune unui proces de deformare a secţiunii transversale pe toatatilde lungimeaconductei sub forma de U ( icircn domeniul de elasticitate al materialului) dupatilde care se leagatilde cubenzi de sprijin figura 5 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde de troliu cu un cablu forţa detragere fiind monitorizatatilde permanent Dupatilde introducerea noii conducte icircn vechea conductatilde seintroduce apatilde sub presiune icircn conductatilde benzile de sprijin se vor rupe şi conducta nouatilde vareveni la forma iniţialatilde datoritatilde memoriei termice Procedeul se aplicatilde pentru Dn = 75mmdivide 1600mm şi lungimea L = 600m
1 2 3 4
Figura 5 Tehnologia subline 1- conductatilde veche 2- conductatilde nouatilde 3 ndash bandatilde de sprijin4 ndash conductatilde nouatilde revenitatilde la forma circularatilde
225 Tehnologia compact pipe
Conducta nouatilde din PEXa ( polietilenatilde reticulatatilde cu memoria formei) este introdusatilde icircnconducta de reabilitat deformatatilde sub forma literei C Aceastatilde conductatilde este trasatilde icircn conductaveche cu ajutorul unui troliu puţurile de acces sunt fie catildeminele de vanatilde existente fie puţuri
13
noi In figura 6 se prezintatilde poziţia conductei noi icircn timpul procesului de reabilitare şi dupatildereabilitare Readucerea conductei noi la forma iniţialatilde se face prin icircncatildelzire cu abur
Diametrul conductelor de reabilitat Dn = 100 divide 500 mm lungimea maximatilde 700mConducta nouatilde se muleazatilde pe interiorul conductei vechi şi preia sarcinile acesteia
226 Tehnologia swagelining
Tehnologia swagelining utilizeazatilde ca şi conductatilde nouatilde polietilena standard catildereia i sereduce diametrul cu 5divide 15 - deformatatilde icircn domeniul elastic cu ajutorul unui echipamentcomplex de reducere a diametrului figura 7 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde cu troliu icircnconducta veche ce trebuie reabilitatatilde Dupatilde aşzarea pe poziţia finalatilde a conductei forţa detragere este redusatilde iar conducta nouatilde revine la diametrul iniţial datoritatilde fenomenului derevenire elasticatilde Conducta nouatilde se muleazatilde perfect pe suprafaţa interioaratilde a conductei dereabilitat suprafaţatilde ce trebuie satilde fie curatatilde In figura 8 se prezintatilde instalaţia pentru procedeulswagelining Diametrul conductelor ce pot fi reabilitate Dn= 65 divide 1000mm la o lungimede 1000 m
Forţa de tracţiune a troliului poate fi determinatatilde cu relaţia ( 2 )
1 2 3Fig6 Tehnologia compact pipe 1-conductatilde de reabilitat 2- conductatildenouatilde deformatatilde icircn C 3- conductatilde nouatilde readusatilde la forma iniţialatilde
14
1 2 3 4 5
Figura 7Reducere dimensiuni conductatilde 1-conductatilde veche2 ndash conductatilde nouatilde gacirctuitatilde3- filieratilde 4- conductatilde nouatilde5- cap de tragere
1 2 3 4 5 6 7 8 9Figura 8 Instalaţie pentru tehnologia swagelining 1-conductatilde nouatilde PE 2- rolatilde de ghidare 3-reductor 4- puţ de plecare 5- conductatilde veche 6- cap de tragere 7- cablu 8-puţ sosire 9-troliu
267 Tehnologia rolldown
Tehnologia se aplicatilde la sistemele de distribuţie apatilde cu diametre mari amplasate icircn zone cutrafic pietonal şi auto ridicat Se utilizeazatilde conducte din PE icircmbinate prin suduratilde cap la cap peşantier cu ajutorul unui dispozitiv special cu role perechi Acest dispozitiv reduce diametrulcu maxim 10 icircn domeniul elastic al materialului viteza de reducere fiind de 1divide 3mminutReaducerea la forma şi dimensiunea iniţialatilde se face prin icircncatildelzirea conductei cu aburProcedeul este unul structural se pot reabilita conducte instabil din punct de vederestatic In figura 9 se prezintatilde tehnologia rolldown Dimensiunile conductelor de reabilitatDn=150 divide1000 mm lungimea 600 divide800 m
15
1 2 3 4
Figura 9 Tehnologia rolldown 1-conductatilde de reabilitat2-role3- conductatilde nouatilde4- conductatilde nouatilde fixatatilde icircn conducta veche
Bibliografie1 Roman M şa- Analiza multicriterialatilde Manual 2012 Academia de studii economiceBucureşti2 Massimio Flori ndashGhid pentru analiza cost-beneficu a proiectelor de investiţii Fonduleuopean pentru dezvoltare regionalatilde fondul de coeziune şi ISPA Universitatea de studii dinMilano 19973xxx - Ghid naţional pentru analiza cost-beneficiu a proiectelor finanţate din instrumentelestructurale Ministerul Economiei şi finanţelor4 StoenescuAl şa- Culegere de probleme de mecanicatilde teoreticatilde Editura Didacticatilde şipedagogicatilde Bucureşti 19655 Tudor I şa ndash Protecţia anticorozivatilde şi reabilitatea conductelor şi rezervoarelor EdituraUPG Ploieşti 2007 ISBN ndash 978-973-719-154-06 UTCB-ICECOM Bucureşti ndash Ghid pentru reabilitatea conductelor pentru transportul apei(brutecurate uzate uzate epurate etc) Bucureşti 20137Alessandrescu A- Inginerie mecanicatilde a sistemelor de conducte Ghid de proiectare + CDEditura AGIR Bucureşti 2013 ISBN 978-973-720-489-98 Paraschiv D- Tehnologii de recondiţionare şi procesatilderi ale suprafeţelor metalice EdituraJunimea Iaşi 2005 ISBN 973-37-0539-x9Najafi M ndash Trenchless technologies Piping- Installation and Inspection SUA ASCE PressISBN -978-0-07-164088-62010
16
10 Trujillo ARGhaderi S- Analysis of the long ndashterm Effect of mentenance Strategies InPipelines Technology 2006 Conference Bochum200611 httpmasinisiutilajero12 wwwtpcomro13 wwwrehaucom14SREN 129502 Calculul de rezistenţatilde mecanicatilde al reţele lor icircngropate sub diverse condiţiide icircncatildercare15 wwwceindustrialcomro16 httpinstalatiiucoznetindexconducte0-1517 wwwmnsrocamasuire framehtml18 wwwreabilitare-conductero19wwwcrumanro20 wwwHobasro21wwwgrup4cjro
- Note de curs 1pdf
- Note de curs 2_3pdf
- Note de curs 4_5pdf
- Note de curs 6pdf
- Note de curs 7_8_9pdf
2
coroziunii electrochimice produsatilde de curenţii vagabonzi mai ales icircn apropierea catildeii ferate sau
a catildeilor de rulare a tramvaielor Protecţia se realizeazatilde prin utilizarea sistemului anticoroziv
catodic (prin care conducta este legatatilde la polul negativ) a unei surse de curentrsquo fie cu anozi de
sacrificiu cu un potenţial mai electronegativ decacirct metalul conductei
23 Depuneri icircn conducte
Depunerile din conducte sunt cauzate de materiile icircn suspensie existente icircn apatilde şi de
satilderurile de calciu şi magneziu fig1 In timp aceste depuneri micşoreazatilde diametrul conductei
matilderesc coeficientul de rugozitate de la 003 la conducte de oţel noi la 005-02 la conducte din
oţel cu depuneri mici respectiv la valori mai mari de 2 la depuneri mari ( strat gros) [2]
Datoritatilde acestor factori scade debitul de apa transportat prin conducte sau trebuie matilderitatilde
presiunea pentru a menţine debitul Se matildereşte astfel consumul de energie electricatilde cu
repercursiuni asupra costului unui m3 de apatilde livratatilde la beneficiari Dacatilde presiunea creşte peste
presiunea de 6 bari care este presiunea maximatilde admisibilatilde icircn sistemele de distribuţie a apei se
pot produce avarii prin fisurarea sau spargerea conductei
Fig 1 Depuneri icircn conductatilde
Biofilmele sunt alte tipuri de depuneri cu grosimea de 01 mm la cacircţiva mm care pot satilde
aparatilde icircn conducte şi care pot cauza corodarea conductelor şi influenţa proprietatildeţile hidraulice
ale conductei [1]
24 Deterioratilderi ale conductelor prin fisurarea şi ruperea materialului din care este
confecţionatatilde conducta
Cauzele care provoacatilde fisurarea şi ruperea conductei sunt
3
- -greşeli de proiectare şi de execuţie
- -modificarea adacircncimii de pozare
-apariţia unor sarcini suplimentare statice şi dinamice care nu au fost luate
icircn calcul la proiectare ca şocuri vibraţii modificatilderi ale traficului urban creşterea
greutatildeţii pe osie a autocamioanelor modificarea permanentatilde a nivelului pacircnzei freatice
cauzatatilde de precipitaţii abundente sau secetatilde prelungitatilde precum şi deterioratilderile prin
icircngheţ icircn anotimpul iarnatilde
25 Defecte ale racordurilor şi icircmbinatilderilor
Aceste tipuri de defecte pot satilde aparatilde la toate tipurile de conducte la care icircmbinatilderile au
fost realizate necorespunzatildetor
26 Deterioratilderi prin exploatare necorespunzatildetoare
Deschiderea sau icircnchiderea bruscatilde a unor vane poate provoca lovitura de berbec care
deterioreazatilde conducta datoritatilde apariţiei suprapresiunilor
3 Identificarea fisurilor şi rupturilor la conductele de distribuţie a apei
Pierderile maxime admise de apatilde icircntr-un sistem de distribuţie a apei sunt de 20 [3]
Pierderi de apatilde prin deschideri Tabelul 1
Diametru
deschidere
presiune
Litriminut Litrioratilde m3zi m3lunatilde m3an
2 mm 6 bari 500 30000 720 21600 259200
4 mm 6 bari 1840 110400 2650 79488 953856
6 mm 6 bari 4000 240000 5760 172800 2073600
8 mm 6 bari 7020 421200 10200 303264 3639168
2mm 3 bari 320 19200 461 13824 165888
4 mm 3 bari 1200 72000 1728 51840 622080
In tabelul 1 se prezintatilde pierderile de apatilde la presiunea de 6 bari respectiv 3 bari [5] Din acest
motiv fisurile şi rupturile conductelor trebuie detectate permanent deoarece prin acestea se
4
pierde apa Metoda modernatilde de detectare a fisurilor este localizarea prin compararea
zgomotelor cu corelatori LNC ( Leak Noise Correlator) fig2
Fig 2 Principiul de funcţionare a corelatorului LNC
Corelatorii LCC utilizeazatilde doi senzori care detecteazatilde zgomotul (vibraţii sonore) produs de
apa care curge prin fisuratilde Distanţa pacircnatilde la cei doi senzori fiind diferitatilde şi intensitatea sonoratilde
receptatatilde de cei doi senzori este diferitatilde Distanţa de la fisuratilde pacircnatilde la transmiţatildetorul cel mai
apropiat se determinatilde cu relatia
L = ( D ndash tv ) 2 (1)
Unde D- lungimea conductei icircntre cele cele douatilde transmiţatildetoare icircn m
L- distanţa de la fisuratilde pacircnatilde la tranmiţatildetorul cel mai apropiat icircn m
v- viteza de propagare a sunetului prin conductatilde icircn mms
5
Fig 3 Detectarea pierderilor de apatilde prin monitorizare acustica cu senzori Wireless
Timpul se determinatilde cu expresia
t = N v (2)
N = D ndash 2L (3)
Altatilde metodatilde pentru detectarea pierderilor de apatildendash sistem de monitorizare Wireless
Leakmaster - fig3 se bazeazatilde tot pe vibraţiile acustice provocate de jetul de apatilde care iese
din conductatilde şi produce icircn corpul conductei vibraţii acustice Nivelele de zgomot detectate de
senzori sunt salvate şi transmise prin radio la unitatea mobilatilde centralatilde De regulatilde se matildesoaratilde
zgomotul icircn timpul perioadei de consum redus de apatilde icircntre orele 2- 4 am Zgomotul poate fi
depistat şi la vane contoare de apatilde hidranţi alte armatildeturi
Urmatilderirea şi calibrarea acusticatilde TestrodGeofon utilizeazatilde douatilde unitatildeţi una de localizare
Testrod alta de calibrare Geofon care lucreazatilde icircn combinaţie cu un generator de puls PWG
Se ascultatilde vanele şi apometrele iar icircn locul unde existatilde scurgere presiunea exercitatatilde produce
un zgomot care poate fi detectat de la suprafaţatilde cu echipamentul amintit fig4
6
1 2 3
Fig4 Determinarea pierderilor de apatilde cu aparatul TestrodGeofon 1 ndashtijatilde robinet 2-
spatilderturatilde 3-hidrant
Detectorul de gaz Gas Check-H2 determinatilde pierderile de hidrogen din conducta umplutatilde cu
gaz la o anumitatilde presiune Durata de matildesurare depinde de dimensiunea fisurii tipul de sol
structura de suprafaţatildefig5
Fig 5 Detector de gaze
4 Diagnosticarea imagisticatilde a statilderii tehnice a conductelor
7
Stabilirea statilderii tehnice a conductelor unui sistem de distribuţie a apei se realizeazatilde icircn prezent
prin diagnosticare imagisticatilde Informaţiile obţinute vor fi utilizate la fundamentarea deciziilor
de reabilitarereparare şi retehnologizare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeaza icircnainte de
icircnceperea unui proces de repararereabilitare cu tehnologii NO DIG adicatilde fatilderatilde satildepatildeturatilde
continuatilde pe icircntreaga perioadatilde de reabilitare şi se terminatilde odatatilde cu finalizarea lucratilderilor de
reabilitare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeazatilde icircn douatilde etape realizarea pe teren a
inspecţiei tehnice a conductelor şi procesarea imaginilor realizate finalizatatilde prin icircntocmirea
raportului de inspecţie Realizarea pe teren a inspecţiei tehnice se face cu ajutorul roboţilor
pentru inspecţie imagisticatilde deplasabili pe roţi sau şenile Inainte de realizarea inspecţiei icircn
conductatilde se realizeazatilde urmatildetoarele operaţii conducta se izoleazatilde de restul instalaţiei se
goleşte de apatilde se curatildeţatilde se demonteazatilde vanele de separaţie şi se introduce robotul icircn
conductatilde Roboţii sunt echipaţi cu camere video laser pentru determinarea ovalitatildeţii
conductei sonar pentru determinarea grosimii stratului de coroziune a fisurilor şi a
icircmbinatilderilor defecte camere telescopice mobile pentru inspecţia tehnicatilde a racordurilor surse
de luminatilde suplimentaratilde radiolocatoare pentru determinarea traseului conductei fig6
Rapoartele de inspecţie cuprind date referitoare la tipul conductei inspectate adacircncimea de
pozare a conductei numatilderul de defecte poziţia şi starea racordurilor tipul defectelor
localizarea acestora schiţa tronsonului inspectat cu localizarea defectelor
Fig 6 Robot dotat şi cu laser pentru stabilirea gradului de ovalizare conducte
Fig7 Diagnosticare conductatilde de apatilde ndashdepuneri
Bibliografie
8
1 Bolboacatilde AM- Contribuţii teoretice şi experimentale la reabilitarea şi modernizarea
conductelor din sistemele de distribuţie a apei icircn localitatildeţi Tezatilde de doctorat UTC-N Cluj-
Napoca 2012
2 wwwtermoutclujrotermoluc
3 SR 13431-2006
4 STAS 73471-74
5wwwdetcondro
6wwwdetectaquaro
7httpcasteconceptro
1
Note de curs 6 Diagnosticarea conductelor din sistemele de transport şidistribuţie a gazelor combustibile
1 IntroducereGazele combustibile- gaze naturale şi gaze petroliere lichefiate- sunt utilizate pentru
- nevoi menajere la maşini de gatildetit şi preparare apatilde caldatilde- instalaţii de ardere pentru obţinerea energiei termice necesare icircncatildelzirii- icircn procese tehnologice
Reţelele pentru transportul şi distribuţia gazelor naturale combustibile se impart icircn- retele exterioare de distribuţie- reţele interioare de utilizare
Presiunile icircn reţeaua de gaze naturale combustibile sunt diferite pe tronsoanele instalaţiei- -icircnaltatilde presiune ˃ 6 bari- -medie presiune 2 ndash 6 bari- -presiune redusatilde 02 ndash 2 bari
-presiune intermediaratilde 005 ndash 02 bari-presiune joasatilde lt 005 bari
Valorile presiunilor au fost stabilite dupatilde urmatildetoarele criterii-presiunea de utilizare a arzatildetoarelor şi altor aparate care lucreazatilde cu gaze-siguranţa icircn exploatare a sistemului de alimentare cu gaze-caracteristicile funcţionale ale regulatoarelor de presiune debitmetre aparate de
reglaj şi automatizareSistemul de conducte de icircnaltatilde presiune pentru gazele din import sau cele din producţieproprie are presiunea de lucru pgt40 bari Sistemul regional de transport are presiunea de 6 ndash40 bari iar sistemul local de transport are presiunea mai micatilde de 6 bari Conductele suntmetalice confecţionate din oţel icircmbinate prin suduratilde electricatilde urmatatilde de verificareacordonului de suduratilde prin metode nedistructiveReteaua exterioaratilde de distribuţie este confecţionatatilde din tevi de oţel imbinate prin suduratilde cufitinguri (cot teu cruce etc) sau din polietilena de icircnaltatilde densitate icircmbinatatilde prin suduratilde
2 Defecţiuni ale conductelor
Prin defect al conductelor din sistemul de transport şi distribuţie al gazelor combustibile seicircnţelege orice eveniment icircn sistem care provoacatilde pierderi de gaze de la simple emanaţii lamodificatilderi ale regimului de presiune care necesitatilde pentru rezolvare reparare materiale forţatildede muncatilde utilaje consum de timpDefecţiunile apar icircn interiorul conductelor metalice lasuprafaţa peretelui sau la exteriorul conductelor Avacircnd icircn vedere gradul de periculozitate alsistemului de conducte defecţiunile posibile se impart icircn trei clase de defecte
- defecte generate de factori dependenţi de timp defecte produse de coroziuneaexterioaratilde ( electrochimicatilde chimicatilde coroziunea solului coroziunea microbiologicatildecoroziunea datoratatilde solicitatilderilor mecanice coroziunea prin eroziune coroziunea piting)defecte provocate de coroziunea interioaratilde defecte produse de coroziunea fisurantatilde subtensiune
- defecte generate de factori stabili defecte de fabricaţie ale icircmbinatilderilor sudate defecte de construcţie ( fisuri şi ruperi ale cordoanelor de suduratilde bucle sau curbe ale ţevilorsudate) defecte ale elementelor filetate ale conductelor defecte ale elementelor de tip specialale conductelor ( defecte ale icircmbinatilderilor cu flanşe defecte de funcţionare incorectatilde arobineţilorvane catildederi ale sistemului de etanşare sau corpurilor echipamentelor )
2
- defecte generate de factori independenţi de timp defecte produse de intervenţiede terţatilde parte (voite sau nevoite) care produc defecte imediate sau icircntacircrziate deterioratilderi prinacţiuni ilicite defecte produse de operarea incorectatilde defecte produse prin solicitatilderi climaticesau de teren ( defecte datorate temperaturilor scatildezute tratildeznete ploi inundaţii alunecatilderi deteren cutremure)
Coroziunea are ponderea cea mai mare raportat la numatilderul de defecţiuni care seregatildesesc icircn lunile cu temperaturi scatildezute şi umiditate mare Se depisteazatilde la distanţe mici decordonul de suduratilde şi se datoreazatilde sudurii necorespunzatildetoare izolaţiei exterioarenecorespunzatildetoare şi solului Fenomenul de coroziune duce la micşorarea grosimii pereteluiconductei şi icircn final la perforarea lui figura 1
Fig1 Coroziune exterioaratilde pe conductatilde de gaz [3]
Dacatilde coroziunea şi fisurile nu sunt depistate şi nu sunt reparate icircn stadiul primar de degradareaceste vor creşte pacircnatilde la degradarea finalatilde catastrofalatilde catildend se pierde gazul din conductatilde şi sepot produce evenimente grave In prezent existatilde implementat icircn sistemul naţional ndashTransgaz-sistemul preventiv si corectiv de mentenanţatilde care introduce un sistem lucratilderi dementenanţatilde planificate anual ndashrevizii tehnice RT- durabilitate economicatilde de mentenanţatildenivel acceptabil al riscului de producere al defectelor accidentale şi cheltuieli minimeplanificate din timp Pentru protecţia catodicatilde a conductelor (sistem activ) se utilizeazatilde douatildesisteme - sistemul cu anozi galvanici ataşaţi conductei
- sistemul cu staţie de injecţie de curent electric icircn conductatildeProtecţia anticorozivatilde exterioaratilde ndashsistem pasiv- ( uşoaratilde normalatilde icircntatilderitatilde foarte icircntatilderitatilde) serealizeazatilde icircn exterior cu mai multe straturi
- stat aderent cu grund vopsea pe bazatilde de bitum şi benzinatilde- strat izolare cu amestec pe bazatilde de bitum
3
- strat armare cu benzi din pacircslatilde sau fibratilde de sticlatilde- icircnveliş exterior din benzi bitum - cauciuc materiale plastice fibre de sticlatilde
Protecţia anticorozivatilde icircn interiorul conductei se realizeazatilde prin grunduire cu bitum
3 Diagnosticarea conductelor din sistemul de transportDiagnosticarea conductelor ce trebuie reabilitatereparate este un proces complex
realizat icircn prezent cu metode moderne Reabilitatea conductei este icircn cele mai multe cazuri osoluţie mai economicatilde decatildet o investiţie nouatilde Deciziile trebuie luate dupatilde o analizatildeeconomicatilde dupatilde durata efectivatilde de exploatare şi istoricul defectelor de pe conductatildeDiagnosticarea conductelor pentru a se stabili starea tehnicatilde vine icircn sprijunul luatilderii uneidecizii corecte Determinarea statilderii tehnice se poate realiza cu urmatildetoarele metode
- investigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei conductei metalice icircngropate aplicabilatildela conducte metalice icircngropate protejate catodic dar care prezintatilde defecte deizolare icircn vederea controlului ultrasonic al integritatildeţii materialului tubular
- investigare din interior cu ajutorul sistemelor inteligente de diagnosticare ndash PIG(cu metode magnetice şi ultrasonice) a conductei icircn funcţiune pentru defecteinterioare şi exterioare ale conductei
- tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziuneInvestigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei se face cu trei procedee- metoda Pearson (gradient de curent alternativ)-metoda potenţialelor la intervale mici CIPS-metoda gradientului de curent continuu DCUGInvestigarea din interior cu sisteme inteligente PIG detecteazatilde coroziuni interioare
coroziuni exterioare defecte ale cordoanelor de suduratilde fisuri ale materialului conducteiTehnologia aplicatatilde cuprinde urmatildetoarele operaţii
- pozarea pe traseul conductei a indicatoarelor de trecere PIG a sistemului de urmatilderirea deplasatilderii PIG-ului
- operaţii pregatildetitoare pentru inspecţie identificarea obstacolelor realizarea unuiprogram de curatildeţire adecvat inspectarea gatilderilor de lansare-primire a instalaţiei godevilare
- curatildeţirea conductelor cu PIG de curatildeţire (godevil) magnetic cu perii racloaremagnetic cu perii pe circumferinţatilde cu discuri de raclare cu discuri de ratildezuire PIG dinpolietilenatilde
- probatilde de trecere cu PIG fals echipat cu discuri de calibrare- inspecţia inteligentatilde propriu zisatilde cu PIG inteligent dotat cu senzori de relevare a
defectelor interne şi externe + detectare presiune temperaturatilde unghi de redare vitezatilde derulare
PIG-ul inteligent trebuie satilde icircnregistreze datele suficiente culese pe canale separate satildedispunatilde de capacitate mare de stocare a datelor satilde aibe un numatilder mare de senzoriminiaturizaţi pentru a acoperii 100 din circumferinţa conductei PIG-ul este transportat princonducta de gaz icircn acelaşi timp cu debitul de gaze necesare consumatorului cu o anumitatildevitezatilde PIG-ul se lanseazatilde din gara de lansare - primire PIG anexa 1 In figurile 2 şi 3 seprezitatilde douatilde tipuri de PIG-uri figura 4 prezintatilde principiul de matildesurare ultrasonicatilde In fig5 67 se prezitatilde tipuri de PIG-uri Gara de lansare primire PIG-uri asiguratilde lansarea PIG-urilor icircnconducte cu DN 200 ndash 1100 mm la presiuni nominale de 25 ndash 100 bari şi temperaturi de -300
-+ 500 Tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziune este o metodatilde nedistructivatilde de
diagnosticare a defectelor conductelor ce nu pot fi diagnosticate cu PIG-uri inteligenteMetoda constatilde icircn efectuarea matildesuratildetorilor deasupra terenului pe traseul conductei icircn vedereadeterminatilderii anomaliilor apatilderute icircn grosimea pereţilor cum ar fi coroziunea Tehnologia deoperare cuprinde
4
- aplicarea unui curent electric cu componente armonice cu frecvenţe diferite icircntredouatilde puncte ale conductei la distanţa de 1000 m unul de altul
- se deplaseazatilde placa cu senzori ( 6 senzori icircn linie x 4 coloane) fig8 din metru icircnmetru pe traseul conductei matildesuracircndu-se cacircmpul magnetic icircn lungul conductei- procesarea datelor obţinute icircn laborator icircn vederea determinatilderii deviaţiei cacircmpului
magnetic dependent de frecvenţatilde icircn direcţie verticalatilde şi orizontalatilde- prezenţa unei deviaţii indicatilde regiunea care prezintatilde defect de regulatilde cauzat de
coroziune-
Fig2 Componenţa PIG cu senzori ultrasonici
Fig3 PIG cu senzori magnetici
Metoda NO PIG se poate utiliza la diametre ale conductelor de 3 ndash 10 ţoli la o grosime aperetelui de maxim 10 mm si o adacircncime a conductei de 2 metri Lungimea de inspecţie aconductei este de 1000 m Productivitatea zilnicatilde este de 750 m Alte caracteristici tehnice
- specificaţie defect ˃ 96- lungimea minimatilde 50 mm- latildeţimea minimatilde 50 mm
5
- detectare defect ˃ 20 pierdere metal rezoluţie adacircncime ˂ 20 mm- adacircncime coroziune minim 50 din grosimea peretelui
Fig6 PIG introdus icircn conductatilde 1- conductatilde 2 ndashPIG
1 2 3 4 5
1
Fig4 Principul de matildesurare ultrasonic 1-peretele Fig 5 PIG de curatildeţire 1- periiţevii2- impuls incident 3- defect interior 4- impulsreflectat 5- defect exterior
1 2
-
6
Fig7 Tipuri de PIG
1 2 3
Fig8Instalaţie de diagnosticare NO PIG 1- placa cu senzori 2 ndash cablu 3- calculator
4 Diagnosticarea conductelor din sistemul de distribuţieConductele de transport şi distribuţie sunt izolate exterior ( protecţie pasivatilde) cu ţesatildeturatilde devatatilde de sticlatilde şi bitum protejate catodic ( protecţie activatilde) Ingropate dacatilde este cazul la minim08 m adacircncime sau montate suprateran Diagnosticarea statilderii tehnice a conductelor se facecu urmatildetoarele procedee
- examinarea vizualatilde cu ochiul liber folosind lupa dacatilde este cazul-examinare imagisticatilde icircn interiorul conductei cu camere video- examinare cu ultrasunete cu impuls reflectat- examinare cu ajutorul curenţilor turbionari- examinare cu radiatii penetrante ( Xγ )- examinare prin termografie
Conductele pot avea defectele coroziune eroziune obosealatilde Forma acestor defecte poate fi
ovalatilde neregulatatilde spiralatatilde Din punct de vedere al originii şi localizare avem defecte de
suprafaţatilde icircn apropierea suprafeţei şi defecte interne Defectele pot fi individuale sau grupate
Alegerea procedeului de diagnosticare se face dupatilde tipul defectului accesibilitatea conductei
nivel de sensibilitate dorit echipament de examinare disponibil costul procedeului Chiar
dacatilde conductele sunt corodate şi pierderea de material din peretele conductei este mai mic de
7
80 din grosimea peretelui dar nu au scurgeri de gaze ele nu se scot din funcţiune dar se
poate micşora presiunea din conductatilde Urmeazatilde a se repara ca defect local efectuicircndu-se
reparaţia localatilde a conductei pe o anumitatilde lungime
Verificarea tehnicatilde a conductelor şi branşamentelor se executatilde la intervale de 6luni-
12 luni icircn funcţie de numatilderul de defecte constatate kman precedent şi alţi parametri tabelul
1 Tabelul 1
Termene maximale pentru efectuarea verificatilderilor tehniceTipul conductei Conducte din oţel Conducte din PE
subterane supraterane
Numatilder de
defecte
constatatekman
precedent x
x lt 0025 0025ltxlt025 025ltxlt1 xgt1 indiferent de
vechimea
conductei
cu
vechime
ltde 2 ani
cu
vechime
gtde 2 ani
Interval de timp
1
verificare
an
1 verificare la
6 luni
1
verificare
la 3 luni
1
verifi
care
lunatilde
1
verificarean
1
verificare
la 6 luni
1
verificare
an
Verificarea etanşeitatildeţii icircmbinatilderii conductelor şi armatildeturilor se face la presiunea de lucru a
gazului din instalaţie cu spumatilde de apatilde şi satildepun sau aparate de detectare scurgeri de gaz metan
In figura 9 se prezintatilde un aparat pentru inspecţie video tractat manual iar icircnfig10 aparat pentru detectarea scurgerilor de gaze naturale utilizat la verificarea etanşeitatildeţii
1
2
Fig10 Aparat pentru detectare scurgeri degaze naturale 1 senzor 2- aparat
Fig9 Aparat pentru inspecţie video
8
Bibliografie
1TatildenatildesescuFT ndash Electrotehnologii Protecţia mediului procesarea de materiale şicontrol nedistructiv Editura AGIR Bucureşti 2011 ISBN 978-973-720-353-32ZecheruGh şa- Strategii de mentenanţatilde pentru conductele de transport al gazelornaturale Universitatea de petrol şi gaze Ploieşti 20113Laţa I Bicircrsan F ndashUtilizarea materialelor compozite la repararea defectelor de tip lipsatildede material produse prin coroziunea exterioaratilde a conductelor metalice In Monitorul depetrol şi gaze 5 (111) mai 2011p64wwwnopigro5wwwflowtitecom ndash Manual de intervenţie Flowtite Technology AS Norvegia6wwwtransgazro7wwwarmagazro8wwwagirro9wwwpipelineengineeringro10wwwscrigroupcom11wwwartecnoro12wwwavantro13PT CR 12-200315SREN 13480-32003A2 200716SREN 14291 ndash Soluţii spumante pentru detectarea scurgerilor de gaze17 EN 12954-2
9
Anexa 1-Garatilde de lansare - primire PIG (godevil) [10]
1
Note de curs 7-8-9 Metode şi tehnologii de reabilitare şi modernizare a conductelor dedistribuţie apatilde canalizare gaz
1 Alegerea tehnologiei de reabilitare a conductelor utilizacircnd analizamulticriterialatilde
11 GeneralitatildeţiReabilitarea conductelor reprezintatilde o etapatilde importantatilde icircn prelungirea duratei de
exploatare a conductei degradate pe o perioadatilde de 30 divide 50 ani Costul reabilitatilderii este estimatla 50 divide 75 din valoarea unei noi investiţii De exemplu icircnlocuirea conductelor de gazenaturale sau a unor tronsoane din acestea se face icircn funcţie de starea tehnicatilde numatilder de defecte km agresivitatea solului şi valorile curenţilor de dispersie modernizarea carosabilului şiinfrastructurii sistemelor de utilitatildeţi necesitatea redimensionatilderii schimbarea regi mului depresiune influenţa asupra mediului ambiant dezvoltarea economicatilde a unor regiuni etcLuarea deciziei de reabilitare este etapa cea mai importantatilde icircn realizarea proiectului dereabilitare Fiind un proiect de dezvoltare tehnologicatilde fundamentarea deciziei se face cuajutorul analizei muticriteriale -AMC Aceasta se bazeazatilde pe analiza cantitativatilde ndash prinpunctare ierarhizare determinarea ponderii - a unei game largi de catagorii şi criteriicalitative de impact Alatildeturi de costurile şi beneficiile economice stabilite prin metodacost-beneficiu - MCB - pot fi elaboraţi diferiţi indicatori sociali şi de mediu Utilizareaacestei metode permite structurarea şi combinarea diferitelor evaluatilderi ce trebuie luate icircnconsiderare icircn luarea deciziilor cacircnd pot fi mai multe alternative
AMC este utilizatatilde pentru selectarea celei mai bune alternative din cele disponibilepentru realizarea investiţiei icircn reabilitarea conductelor Pentru proiecte mici se utilizeazatildeAMC iar pentru proiecte majore AMC + MCB AMC poate fi aplicatatilde şi icircn cazurile icircncare proiectul are obiective simple acestea fiind calitative şi mai puţin cuantificabile
Etapele utilizatilderii AMC sunt- stabilirea contextului decizional- definirea opţiunilor- definirea criteriilor- crearea matricei de performanţatilde- standardizarea punctajelor- ponderea criteriilor pentru cuantificarea relativatilde a fiecatilderui criteriu icircn procesul
decizional- ierarhizarea opţiunilor- ierarhizarea rezultatelor- analiza de senzitivitateStrategia de reabilitare a unui tronson de conductatilde cuprinde urmatildetoarele etape- analiza situaţiei actuale ţinacircnd cont şi de istoricul conductei- stabilirea obiectivelor- managementul datelor- evaluarea defectelor şi a altor elemente ale tronsonului de reabilitat- estimarea şi verificarea costurilor- propuneri şi analizarea strategiei de reabilitare
- planificarea operaţiilor de reabilitareIn final se icircntocmeşte proiectul de reabilitare al conductei Justificarea adoptatilderii proiectului dereabilitare se axeazatilde pe
- reducerea costurilor de operare- reducerea costurilor de reparaţii a conductelor- reducerea pierderilor de fluid vehiculat prin conducte
2
- creşterea gradului de icircncredere a consumatorului icircn calitatea serviciului asigurat defurnizor ( calitatea fluidului presiunea de funcţionare reducerea numatilderului de opririaccidentale)
- protecţia mediului şi conservarea resurselor naturale
12 Metode de evaluareIn cadrul evaluatilderii factorilor care sunt luaţi icircn considerare la luarea deciziei de reabilitare aconductelor fie prin metoda clasicatilde tranşeu deschis fie prin metoda modernatilde NO DIG (fatilderatilde decopertare) se aplicatilde urmatildetoarele metode
- analiza directatilde a performanţelor alternativelor- icircnsumarea ponderilor sau modele liniare cumulative- procesul ierarhiei analitice ( PIA)- metoda ELECTRE l
Indiferent de metoda adoptatatilde icircn prima fazatilde a analizei trebuie stabilite metodele şi procedeelede reabilitare a conductelor Tehnologiile pot fi clasificate astfel pentru catildeptuşireacanalelorconductelor introducerea unei conducte noi icircn conducta veche conducta nouatildepreia sarcinile conductei vechi consolidarea conductei vechi realizarea de lucratilderi noi Inschema urmatildetoare se prezintatilde principalele metode şi tehnologii de reabilitareReparaţie capitalatilde reabilitare conducte-NO DIG (fatilderatilde decopertare)
- place pipe (CIPP) -pentru conducte instabile şi stabile din punct de vedere static - palled in place - inverted in place
- slipline- pentru conducte instabile şi stabile static- catildeptuşire interioaratilde (torcretare)
- cu mortar de ciment - cu polimeri
- close fit pipe - sublime -swagelining - rolldown -compact pipe
Inlocuire conducte vechi ndashNO DIG-cu icircndepatildertarea conductei vechi din sol
- conductatilde pilot ndashpilot l- pilot ll
- impactor- pipe ejection- pipe extraction- CLG
- cu distrugerea conductei vechi- pipe bursting (cu aer comprimat cu forţatilde de tragere cu acţionarehidraulicatilde pipe implosion)- pipe splitting ( pentru oţel fontatilde ductilatilde )
Reparaţie capitalatilde reabilitare - tranşeu deschisReparaţie localatilde - short liner pentru Dn = 100 divide 600 mm
- echipament robotizat pentru netezirea presarea mufelor şi cratildepatildeturilor din ţevi Dn
ge 150 mm + reabilitarea branşamentelor realizate cu coliere presate pe conductaprincipalatilde şi etanşare cu ratildeşini Dn ge 150 mm
- tehnica injectatilderii pentru sigilarea mufelor şi cratildepatildeturilor
3
- procedee de reparare prin sudare la conducte metalice ( icircncatildercare cu suduratilde peticesudate manşoare tip B
- procedee de reparare a conductelor metalice fatilderatilde sudare( cu manşon tip Aicircnvelişuri cu ratildeşinatilde)
- utilizarea icircnvelişurilor de consolidare metalice umplute cu materiale polimerice saucompozite
- repararea conductelor metalice cu icircnvelişuri din materiale polimerice saucompozite
-Criteriile al catilderui numatilder nu trebuie satilde fie mai mare de 10 pentru selecţia tehnologiilor dereabilitare sunt prezentate icircn tabelul 1Analizicircnd caracteristicile tehnice şi tehnologice ale tronsonului de conductatilde din schemaprezentatatilde mai sus se extrag variantele de reabilitare care se noteazatilde cu V1 V2ViDin tabelul 1 se aleg criteriile de evaluare
Criterii pentru selecţia tehnologiilor de reabilitare Tabelul 1NrcrtCj Denumirea criteriului UM Natura criteriuluiC1 Durata de viaţatilde a conductei reabilitate ani maximizantC2 Durata de execuţie ani minimizantC3 Perturbarea traficului sau a exploataţiei agricole minimizantC4 Perturbarea altor reţele minimizantC5 Afectarea mediului minimizant
C6 Preţul reabilitatilderii ron minimizantC7 Lungimea traseului m maximizantC8 Garanţia ani maximizantC9 Accesibilitatea ( satisfacerea necesitatildeţilor
locuitorilor a mediului de afaceri)lockm maximizant
Notatilde Natura criteriului poate fi schimbatatilde la cerinţele beneficiarului particularitatildeţile lucratilderiide reabilitare prevederile legislaţiei icircn vigoare factori sociali etc
Fiecatilderui criteriu de evaluare Cj i se stabileşte un coeficient de importanţatilde Kj pe oscaratilde de ierarhizare de la 1 la 3
- 1 ndash importanţatilde redusatilde- 2 ndash importanţatilde medie- 3 ndash importanţatilde maximatilde
Pentru stabilirea ponderii de importanţatilde al fiecatilderui criteriu selectat se utilizeazatilde coeficienţinumerici de importanţatilde utilizacircndu-se diferite scatilderi cu valori 1 divide 3 1 divide 5 1 divide 7 1 divide 10 1 divide100 Alegerea scatilderii se face icircn funcţie de precizia cu care se doreşte departajarea criteriilor deevaluare In tabelul 2 se prezintatilde cacircteva scale de evaluare ( clasificare)
Scale de clasificare cu diferite nivele Tabelul 2
Calificativ acordat Grad de satisfacere3 nivele 1 minim
2 parţial3 total
5 nivele 0 nesatisfatildecatildetor25 satisfatildecatildetor
4
5 mediocru75 bine10 foarte bine
7 nivele -3 influenţatilde negativatilde foarte mare-2 influenţatilde negativatilde mare-1 influenţatilde negativatilde0 nici o influenţatilde1 influenţatilde pozitivatilde2 influenţatilde pozitivatilde mare3 influenţatilde pozitivatilde foarte mare
10 nivele ndash transformareacalificativelor icircn note
Foarte bine Bine Mediocru Satisfatildecatildetor Nesatisfatildecatildetor
Criterii cu pondere ge 3 10 75 5 25 0Criterii cu pondere 2 8 65 5 35 2Criterii cu pondere 1 7 6 5 4 3
Eficienţa economicatilde a noilor tehnologii NO DIG apare numai peste o anumitatilde valoare alungimii de conductatilde reabilitatatilde
13 Metoda de evaluare globalatilde a performanţelorAceastatilde metodatilde este icircn prezent cea mai utilizatatilde de diverse firme instituţii pentru luareadeciziilor icircn domeniul reabilitatilderii sistemelor de conducte ( face parte din metoda icircnsumatilderiiponderilor) Paşii care trebuie urmaţi sunt
- stabilirea variantelor care urmeazatilde a fi analizate schema punct 12- stabilirea criteriilor de evaluare ndash tabelul 1- şi a coeficienţilor numerici de importanţatildetabelul 2- icircntocmirea matricei cu calificative şi transformarea calificativelor icircn notecare seicircnscriu icircn matricea notelor-- calcularea indicelui global de performanţatilde pentru fiecare variantatilde icircn parte cu relaţia
IG = jj
n
j
KN 1
(1)
unde Nj este nota atribuitatildeKj ndash coefientul de performanţatilde (numerici de importanţatilde) a criteriului de evaluaren ndash numatilderul de criterii de evaluare (maxim 10)-clasificarea variantelor analizate- varianta cu punctajul cel mai mare ocupatilde prima
poziţie
2 Principalele tehnologii de reabilitare modernizare conducte
21 Tehnologia cured in place pipe (CIPP)Tehnologia constatilde icircn introducerea unui tub linear flexibil (furtun) ales icircn funcţie de
aplicaţie (apatilde potabilatilde canalizare apatilde industrialatilde etc) impregnat cu o ratildeşinatilde termoreglabilatildeicircn conducta gazdatilde ce trebuie reabilitatatilde Tubul linear flexibil este confecţionat din poliesterlacircnatilde material fibros şi prevatildezut pe o faţatilde cu un film din polietilenatilde poliuretan PVC Ratildeşinatermoreglabilatilde este aleasatilde icircn funcţie de utilizare poliester la canalizatilderi sanitare vinilester laaplicaţii industriale unde se cere rezistenţatilde mare la coroziune şi presiune ratildeşinatilde epoxidicatilde laapatilde potabilatilde icircn domeniul industrial unde se cere rezistenţatilde mare la presiune şi temperaturatilde
5
ridicatatilde In figurile 1 şi 2 se prezintatilde schema de principiu a metodei CIPP antrenareafurtunului se face cu apatilde rece
1 2 3 4 5 6 7 8
Fig1 Introducere furtun flexibil icircn conducta veche 1- conductatilde veche (gazdatilde) 2- apatilde rece3- autospecialatilde 4- furtun nou 5- furtun pliat impregnat cu ratildeşinatilde 6 ndashechipament tip rastel7- catildemin de acces 8- hidrant
Intatilderirea furtunului cu apatilde caldatilde este prezentatatilde icircn figura 2Tratarea ratildeşinii cu careeste impregnat furtunul se poate face cu apatilde caldatilde abur cu latildempi cu raze ultravioleteLa tratarea cu apatilde caldatilde sau abur se urmatildereşte cu ajutorul unor senzori permanenttemperatura la fiecare capatildet al furtunului Ratildeşinile artificiale epoxy A2000B se folosescpentru catildeptuşeli impregnate la exteriorul furtunului PVC iar FluvPax TF4 se utilizeazatilde lamateriale neţesute la furtune PUExistatilde douatilde procedee de introducere a furtunului flexibil icircn conducta veche (gazdatilde) primulinverted in place la care furtunul este introdus cu ajutorul aerului comprimat (presiunea aer02divide04 bari) sau a apei al doilea procedeu pulled in place la care furtunul se trage icircnconducta veche cu troliu Procedeul CIPP se poate aplica pentru conducte instabile şi stabiledin punct de vedere static
Procedeul se aplicatilde la conducte cu Dn = 100 divide 1200 mm Lungimea tronsonuluireabilitat L le 600 mIndiferent de procedeu se va urmatilderi viteza cu care se deplaseazatilde furtunul icircn conducta veche(gazdatilde) 4 divide 7 mmin precum şi forţa de tragere a furtunului care nu trebuie sa depatildeşeascatildevaloarea prescrisatilde de producatildetor Se utilizeazatilde curent douatilde tipuri de furtune
- pe baza icircnvelişului extern PVC conducta este icircn linie dreaptatilde coturi la maximum450 Dn = 100 divide 400 mm dimensiunile nu se modificatilde icircn timpul procesului deinstalare
- pe baza icircnvelişului extern PU pentru ţevi drepte cu coturi la 900 extensibile se potutiliza şi la un alt diametru mai mare ca cel nominal de micşoreazatilde cu 4 datoritatildeextensiilor radiale icircn consecinţatilde lungimea de va matilderi cu 4
6
Forţa de tragere a furtunului datoritatilde frecatilderilor dintre conducta gazdatilde şi furtun se poatecalcula cu expresia
Ft = 12 (μmiddotpmiddotx) (2)unde Ft este forţa de tragere icircn N
μ = 01 divide 03 ndashcoeficient de frecare furtun conductatilde vechep ndash greutatea liniaratilde a furtunului icircn Nmx ndash lungimea furtunului icircn m
1 2 3 4 5Figura 2 Intatilderirea ratildeşinii cu apatilde caldatilde 1 catildemin de sosire 2- apatilde caldatilde 3- conductatilde nouatildeicircntatilderitatilde4-conductatilde apatilde caldatilde tur 5- conductatilde apatilde caldatilde retur
Dupatilde icircntatilderirea ratildeşinii conducta poate fi spatildelatatilde şi dezinfectatatilde Conductele de branşament seleagatilde la conducta reabilitatatilde cu ajutorul robotului echipat special cu freze şi camere videoUrmeazatilde inspecţia video pe icircntreg traseul reabilitat Garanţia acordatatilde 25 ani[14]
Tehnologia de execuţie are urmatildetoarele etape- colectarea datelor de spre diametrul nominal al conductei gazde debitul vehiculat
grosimea peretelui materialul din care este confecţionatatilde conducta schimbatilderile de diametrupe anumite tronsoane identificarea tuturor ramificaţiilor active şi inactive
- identificarea gurilor de acces sau executarea acestora- montarea echipamentului de tip rastel- redicţionarea curgerilor din conducta gazdatilde curatildeţirea conductei- instalarea furtunului impregnat cu ratildeşinatilde icircn conducta gazdatilde prin gurile de acces- uscarea materialului cu apatilde caldatilde abur sau latildempi cu raze ultraviolete- verificarea conductei noi- reconectarea conecţiilor laterale prin decuparea de guri de conectare laterale şi
sigilarea conecţiilor laterale abandonate22 Calculul de reabilitare a conductei reabilitate cu tehnologia CIPP
7
Conducta gazdatilde poate fi parţial deterioratatilde Pentru a se realiza stabilitatea staticatilde a noiiconducte reabilitate trebuie dimensionat furtunul icircn funcţie de solicitatilderile externe Calcululconstatilde icircn
- calculul la incovoiere- calculul la flambaj- calculul rezistenţei furtunului la obosealatilde (stres)- calculul la flambaj datorat icircncatildercatilderii rezultate din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde
221 Calculul la icircncovoiereCalculul de icircncovoiere constatilde fie icircn determinarea procentului de icircncovoiere
efectiv (γD) la o anumitatilde grosime a peretelui furtunului t fie a grosimii pereteluifurtunului t admiţacircnd un procent de icircncovoiere maxim de (γD) le 5 Procentul deicircncovoire se calculeazatilde cu relaţia
γD = K(LW + Ws ) 100 [ E 15( DR ndash 1)3 + 0061 Es] (3)
unde γ este icircncovoierea conductei reabilitate-γD le 5 - procentul de icircncovoiere- L = 125 coeficient de decalaj- K = 0083 constantatilde de stratificare- W ndash icircncatildercarea staticatilde icircn N- Ws ndash icircncatildercarea dinamicatilde icircn N- DR = D t ndashraportul conductei reabilitate- D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat) icircn m- t ndash grosimea furtunului icircn m- E ndashmodulul de elasticitate al solului icircn Nm2- Es- modul de reacţie al solului icircn Nm2
Incatildercarea staticatilde W rezultatatilde din greutatea solului se calculeazatilde cu relaţiaW = CmiddotωmiddotBd 144 (4)
Unde C ndashgrad de ovalizareω- densitatea solului icircn kgm3Bd- latildeţimea tranşeei icircn care a fost montatatilde conducta ga zdatilde ( de reabilitat) icircn m
Coeficientul C se determinatilde cu expresia
C =
ku
e d
S
B
Huk
2
1
2
(5)
unde ku este raportul icircntre icircncatildercarea orizontalatilde şi cea verticalatildeHs ndashadacircncimea de pozare a conductei icircn m
Calculul icircncatildercatilderii dinamice care acţioneazatilde asupra furtunului pleacatilde de la realitatea catilde asuprafurtunului pot acţiona icircncatildercatilderi dinamice concentrate WSC şi icircncatildercatilderi dinamice distribuiteWSD
WS= WSC + WSD (6)
WSC = 033middotCSCmiddotPmiddotFSC 12middotD (7)WSD = CSDmiddotpmiddotFSD 144 (8)
unde CSC ndash coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor concentrateP ndash icircncatildercatilderi concentrate icircn NFSC- factor de impact pentru icircncatildercatilderi concentrate
8
CSD- coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor distribuitep ndash suprafaţa pe care sunt aplicate icircncatildercatilderile distribuite m2FSD- factor de impact pentru icircncatildercatilderi distribuite
222Calculul la flambaj
Furtunul este solicitat exterior de icircncatildercatilderi dinamice concentrate şi distribuite plusicircncatildercarea rezultatatilde din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde Grosimea furtunului t se determinatilde curelaţia[9]
t = 0721 D
3
1
2
sSL
t
CEBRE
I
Nq
(9)
unde D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde icircn mN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
qt =N
1 2
1
332
D
IECcedilBR L
(10)
qt ndash presiunea exterioaratilde exercitatatilde asupra conductei icircn Nm2EL ndash modulul de elasticitate redus la icircncovoiere datoritatilde efectului de icircmbatildetracircnire icircn Nm2Rω= 1 ndash 033(HωHS) coeficientul lui Buoyancy pentru apatilde (valoare minimatilde 067)B - coeficient de elasticitate pentru furtunI = 250t - moment de inerţieC- coeficient de ovalizare a conductei respectiv al furtunului calculat cu relaţia
C =
3
2
1001
1001
q
q
(11)
q ndash gradul de ovalizare calculat cu expresia
q = 100 (m
m
D
DD max ) (12)
unde Dm Dmax sunt diametrul mediu respectiv diametrul maxim al conducteiCoeficientul de elasticitate pentru furtun se determinatilde cu expresia
B =sH
e650
41
1
(13)
Incatildercatilderile statice şi dinamice se determinatilde cu relaţiile (6) (7) (8)In cazul icircn care flambajul este datorat numai icircncatildercatilderilor rezultate din acţiunea pacircnzei
de apatilde freaticatilde grosimea furtunului t se calculeazatilde cu expresia
9
t =
1
1(
2 3
1
2
PN
CKE
DR
L
(14)
icircn care P ndash este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunK = 7 ndashfactor de amplificareEL ndash modulul de elasticitate la icircncovoiereν = 03 ndashcoeficientul lui Poisson pentru furtunC- coeficientul de ovalizareDR- raportul conductei reabilitateN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
223 Verificarea rezistenţei furtunului la stresLa o duratatilde de viaţatilde de 50 de ani furtunul este supus unor condiţii de stres (obosealatilde
icircmbatildetracircnire) Fiind confecţionat din mai multe materiale cu caracteristici tehnice diferitefurtunul trebuie verificat şi la stres Se poate utiliza relaţia
15100
q(1+
100
q)( 2)(
t
D- 05 ( 1+ )
100
q)(
t
D=
PN
S(15)
icircn care P este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunt ndash grosimea furtunuluiN = 15 divide 2 factor de siguranţatildeS ndash rezistenţa la icircncovoiere a furtunuluiD ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat)q ndash gradul de ovalizare
Valoarea cea mai mare a grosimii furtunului t ca rezultat al diferitelor calcule efectuatepentru fiecare tip de solicitare icircn parte este grosimea finalatilde a peretelui furtunului
23 Metode de catildeptuşire interioaratildeConductele ce trebuie reabilitate sunt catildeptuşite pe suprafaţa interioaratilde cu un strat
subţire de mortar de ciment special sau polimeri speciali De regulatilde grosimea stratului estemai micatilde de 10 mm In unele cazuri se pot depune mai multe straturi Captuşirea interioaratilde(catildematildeşuirea) trebuie satilde asigure protecţie anticorozivatilde umplerea fisurilor şi a gatildeurilorrigiditatea catildeptuşelii stabilitatea staticatilde a conductei In acelaşi timp se icircmbunatildetatildeţescproprietatildeţile hidraulice ale conductei suprafaţa rezultatatilde icircn urma depunerii are rugozitatea maimicatilde ca rugozitatea suprafeţei interioare a vechii conducte Inainte de a se aplica metoda decatildeptuşire interioaratilde conducta se curatildetatilde foarte bine asiguracircndu-se un suport bun pentrucatildeptuşeala aplicatatilde In figura 3 se prezintatilde procedeul de catildeptuşire prin centrifugarePentru protejarea anticorozivatilde a conductelor metalice se aplicatilde catildeptuşeli cu ratildeşini poliexidicatilde
poliuree şi poliuretanToate aceste materiale au şi o bunatilde rezistenţatilde la abraziune Rugozitatea
suprafeţei interioare a conductei este foarte micatilde
Procedeul se aplicatilde la conducte cu diametrul nominal Dn= 80 divide 3400 mm şi lungimi aletronsoanelor de conducte L le 400 m
10
1 2 3 4 5 6Fig3 Utilaj pentru catildeptuşire prin centrifugare 1-conductatilde veche curatildeţatatilde 2 - furtun pentrualimentare cu mortar 3- robot 4- cap de pulverizare prin centrifugare 5- sistem de gletuire6-strat de mortar depus
Debitul de apatilde transportat prin conductatilde Q icircnainte de reabilitare calculat cu relaţiaQ = Av (16)
unde - Q este debitul apei vehiculate prin conductatilde icircn m3s- v ndashviteza apei icircn secţiunea de calcul icircn ms- A ndasharia secţiunii transversale a conductei icircn m2
trebuie satilde fie cel puţin egal cu debitul de apatilde transportat prin conducta reabilitatatildeMicşoracircndu-se diametrul interior al conductei viteza apei creşte cresc şi pierderile de sarcinatildedatoritatilde creşterii vitezei apei Din acest motiv icircn cadrul procesului de catildematildeşuire (torcretare)se procedeazatilde la gletuirea stratului de mortar de ciment pentru ca rugozitatea stratului realizatsa fie mai micatilde ca cea dinaintea reabilitatilderii Produsul de cimentare este alcatildetuit din cimentcu proprietatildeţi speciale + nisip cu granulaţie micatilde + aditivi Mortarul preparat icircn malaxoarespeciale dupatilde reţete este transportat cu pompe prin furtun la robot
Reproiectarea constatilde icircn calculul pierderilor de sarcinatilde unitare distribuite icircnainteşi dupatilde reabilitarea conductei precum şi a stabilitatildeţii statice sub influenţa diferitelorsarcini exterioarePierderile de sarcinatilde unitare distribuite icircn funcţie de debitul de apatilde transportat se determinatilde curelaţia
hr = Md Q2 (17)unde hr sunt pierderile de sarcinatilde unitar distribuite icircn mbar m
Md ndash modulul de rezistenţa hidraulicatilde icircn s2 m5Modulul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde Md se calculeazatilde cu relaţia
Md = 00826middot(λd5) (18)unde λ este coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde [-]
d- diametrul interior al conductei icircn mIntre coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde λ şi coeficientul lui Chezy ndashC- existatilde
legatildeturaλ = 8middotg C2 (19)
unde C -este coeficientul lui Chezy icircn m05sg-acceleraţia gravitaţionalatilde icircn ms2
Coeficientul lui Chezy se determinatilde cu expresia
C = kmiddotRh16 (20)
unde k-coeficientul de rugozitate al materialului [-]
11
Raza hidraulicatilde a conductei cu secţiunea circularatilde se determinatilde cu expresia
Rh = d4 (21)unde d ndash diametrul interior al conductei icircn m
In cazul icircn care se urmatildereşte protecţia anticorozivatilde umplerea fisurilor rigiditatea catildeptuşelii
(aplicaţie semi-structuralatilde) materialul folosit la obţinerea stratului depus de o anumitatilde
grosime t trebuie satilde asigure rezistenţa la forfecare pentru a menţine continuitatea
longitudinalatilde a stratului icircn prezenţa mişcatilderilor de teren rezistenţatilde la icircncovoiere rezistenţatilde
pentru preluarea sarcinilor dinamice Trebuie satildepate puţuri de lansare (de plecare de sosire
intermediare) care reprezintatilde circa 6 din suprafaţa totalatilde a şanţului necesar pentru
realizarea cu tranşeu deschis a conductei
223 Tehnologia sliplineTehnologia constatilde icircn introducerea unui tub nou icircn tubul vechi curatildeţat De regulatilde se
instaleazatilde conducte noi din GRP din PEID icircn conducte vechi Metoda se aplicatilde la reabilitareaconductelor de apatilde potabilatilde canalizare menajeratilde şi industrialatilde gaze naturale Toate sarcinilesunt preluate de noua conductatilde Secţiunea transversalatilde a noii conducte este mai micatilde casecţiunea transversalatilde a vechii conducte dar diferenţa va fi compensatatilde de valoareacoeficientul de rugozitate foarte mic al suprafeţei interioare a noii conducte Spaţiul dintrevechea conductatilde şi noua conductatilde este umplut cu un material special de cimentare In figura4A se prezintatilde schema tehnologicatilde de montare a noii conducte din PEID icircmbinatatilde prin suduratildecap la cap icircn exteriorul conductei vechiIn figura 4B se prezintatilde schema tehnologicatilde pentrumontare conducte GRP
A B1 2 3 4 5 1 2 3
12
Fig4 A-Tehnologie slipline montare conductatilde PEID 1- conductatilde veche2 ndashcap de tragere3-material de umplere4- cacircrlig6- conductatilde nouatilde PEID B-montare conductatilde GRP 1- conductatildeveche 2-material de cimentare 3- conductatilde nouatilde
224 Tehnologia subline
In conducta veche inspectatatilde video şi ulterior curatildeţatatilde foarte bine se introduce oconductatilde de polietilenatilde PE 80 sau PE 100 avatildend SDR (raportul dintre Dn t ) icircntre 26 şi 80Conducta nouatilde se supune unui proces de deformare a secţiunii transversale pe toatatilde lungimeaconductei sub forma de U ( icircn domeniul de elasticitate al materialului) dupatilde care se leagatilde cubenzi de sprijin figura 5 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde de troliu cu un cablu forţa detragere fiind monitorizatatilde permanent Dupatilde introducerea noii conducte icircn vechea conductatilde seintroduce apatilde sub presiune icircn conductatilde benzile de sprijin se vor rupe şi conducta nouatilde vareveni la forma iniţialatilde datoritatilde memoriei termice Procedeul se aplicatilde pentru Dn = 75mmdivide 1600mm şi lungimea L = 600m
1 2 3 4
Figura 5 Tehnologia subline 1- conductatilde veche 2- conductatilde nouatilde 3 ndash bandatilde de sprijin4 ndash conductatilde nouatilde revenitatilde la forma circularatilde
225 Tehnologia compact pipe
Conducta nouatilde din PEXa ( polietilenatilde reticulatatilde cu memoria formei) este introdusatilde icircnconducta de reabilitat deformatatilde sub forma literei C Aceastatilde conductatilde este trasatilde icircn conductaveche cu ajutorul unui troliu puţurile de acces sunt fie catildeminele de vanatilde existente fie puţuri
13
noi In figura 6 se prezintatilde poziţia conductei noi icircn timpul procesului de reabilitare şi dupatildereabilitare Readucerea conductei noi la forma iniţialatilde se face prin icircncatildelzire cu abur
Diametrul conductelor de reabilitat Dn = 100 divide 500 mm lungimea maximatilde 700mConducta nouatilde se muleazatilde pe interiorul conductei vechi şi preia sarcinile acesteia
226 Tehnologia swagelining
Tehnologia swagelining utilizeazatilde ca şi conductatilde nouatilde polietilena standard catildereia i sereduce diametrul cu 5divide 15 - deformatatilde icircn domeniul elastic cu ajutorul unui echipamentcomplex de reducere a diametrului figura 7 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde cu troliu icircnconducta veche ce trebuie reabilitatatilde Dupatilde aşzarea pe poziţia finalatilde a conductei forţa detragere este redusatilde iar conducta nouatilde revine la diametrul iniţial datoritatilde fenomenului derevenire elasticatilde Conducta nouatilde se muleazatilde perfect pe suprafaţa interioaratilde a conductei dereabilitat suprafaţatilde ce trebuie satilde fie curatatilde In figura 8 se prezintatilde instalaţia pentru procedeulswagelining Diametrul conductelor ce pot fi reabilitate Dn= 65 divide 1000mm la o lungimede 1000 m
Forţa de tracţiune a troliului poate fi determinatatilde cu relaţia ( 2 )
1 2 3Fig6 Tehnologia compact pipe 1-conductatilde de reabilitat 2- conductatildenouatilde deformatatilde icircn C 3- conductatilde nouatilde readusatilde la forma iniţialatilde
14
1 2 3 4 5
Figura 7Reducere dimensiuni conductatilde 1-conductatilde veche2 ndash conductatilde nouatilde gacirctuitatilde3- filieratilde 4- conductatilde nouatilde5- cap de tragere
1 2 3 4 5 6 7 8 9Figura 8 Instalaţie pentru tehnologia swagelining 1-conductatilde nouatilde PE 2- rolatilde de ghidare 3-reductor 4- puţ de plecare 5- conductatilde veche 6- cap de tragere 7- cablu 8-puţ sosire 9-troliu
267 Tehnologia rolldown
Tehnologia se aplicatilde la sistemele de distribuţie apatilde cu diametre mari amplasate icircn zone cutrafic pietonal şi auto ridicat Se utilizeazatilde conducte din PE icircmbinate prin suduratilde cap la cap peşantier cu ajutorul unui dispozitiv special cu role perechi Acest dispozitiv reduce diametrulcu maxim 10 icircn domeniul elastic al materialului viteza de reducere fiind de 1divide 3mminutReaducerea la forma şi dimensiunea iniţialatilde se face prin icircncatildelzirea conductei cu aburProcedeul este unul structural se pot reabilita conducte instabil din punct de vederestatic In figura 9 se prezintatilde tehnologia rolldown Dimensiunile conductelor de reabilitatDn=150 divide1000 mm lungimea 600 divide800 m
15
1 2 3 4
Figura 9 Tehnologia rolldown 1-conductatilde de reabilitat2-role3- conductatilde nouatilde4- conductatilde nouatilde fixatatilde icircn conducta veche
Bibliografie1 Roman M şa- Analiza multicriterialatilde Manual 2012 Academia de studii economiceBucureşti2 Massimio Flori ndashGhid pentru analiza cost-beneficu a proiectelor de investiţii Fonduleuopean pentru dezvoltare regionalatilde fondul de coeziune şi ISPA Universitatea de studii dinMilano 19973xxx - Ghid naţional pentru analiza cost-beneficiu a proiectelor finanţate din instrumentelestructurale Ministerul Economiei şi finanţelor4 StoenescuAl şa- Culegere de probleme de mecanicatilde teoreticatilde Editura Didacticatilde şipedagogicatilde Bucureşti 19655 Tudor I şa ndash Protecţia anticorozivatilde şi reabilitatea conductelor şi rezervoarelor EdituraUPG Ploieşti 2007 ISBN ndash 978-973-719-154-06 UTCB-ICECOM Bucureşti ndash Ghid pentru reabilitatea conductelor pentru transportul apei(brutecurate uzate uzate epurate etc) Bucureşti 20137Alessandrescu A- Inginerie mecanicatilde a sistemelor de conducte Ghid de proiectare + CDEditura AGIR Bucureşti 2013 ISBN 978-973-720-489-98 Paraschiv D- Tehnologii de recondiţionare şi procesatilderi ale suprafeţelor metalice EdituraJunimea Iaşi 2005 ISBN 973-37-0539-x9Najafi M ndash Trenchless technologies Piping- Installation and Inspection SUA ASCE PressISBN -978-0-07-164088-62010
16
10 Trujillo ARGhaderi S- Analysis of the long ndashterm Effect of mentenance Strategies InPipelines Technology 2006 Conference Bochum200611 httpmasinisiutilajero12 wwwtpcomro13 wwwrehaucom14SREN 129502 Calculul de rezistenţatilde mecanicatilde al reţele lor icircngropate sub diverse condiţiide icircncatildercare15 wwwceindustrialcomro16 httpinstalatiiucoznetindexconducte0-1517 wwwmnsrocamasuire framehtml18 wwwreabilitare-conductero19wwwcrumanro20 wwwHobasro21wwwgrup4cjro
- Note de curs 1pdf
- Note de curs 2_3pdf
- Note de curs 4_5pdf
- Note de curs 6pdf
- Note de curs 7_8_9pdf
3
- -greşeli de proiectare şi de execuţie
- -modificarea adacircncimii de pozare
-apariţia unor sarcini suplimentare statice şi dinamice care nu au fost luate
icircn calcul la proiectare ca şocuri vibraţii modificatilderi ale traficului urban creşterea
greutatildeţii pe osie a autocamioanelor modificarea permanentatilde a nivelului pacircnzei freatice
cauzatatilde de precipitaţii abundente sau secetatilde prelungitatilde precum şi deterioratilderile prin
icircngheţ icircn anotimpul iarnatilde
25 Defecte ale racordurilor şi icircmbinatilderilor
Aceste tipuri de defecte pot satilde aparatilde la toate tipurile de conducte la care icircmbinatilderile au
fost realizate necorespunzatildetor
26 Deterioratilderi prin exploatare necorespunzatildetoare
Deschiderea sau icircnchiderea bruscatilde a unor vane poate provoca lovitura de berbec care
deterioreazatilde conducta datoritatilde apariţiei suprapresiunilor
3 Identificarea fisurilor şi rupturilor la conductele de distribuţie a apei
Pierderile maxime admise de apatilde icircntr-un sistem de distribuţie a apei sunt de 20 [3]
Pierderi de apatilde prin deschideri Tabelul 1
Diametru
deschidere
presiune
Litriminut Litrioratilde m3zi m3lunatilde m3an
2 mm 6 bari 500 30000 720 21600 259200
4 mm 6 bari 1840 110400 2650 79488 953856
6 mm 6 bari 4000 240000 5760 172800 2073600
8 mm 6 bari 7020 421200 10200 303264 3639168
2mm 3 bari 320 19200 461 13824 165888
4 mm 3 bari 1200 72000 1728 51840 622080
In tabelul 1 se prezintatilde pierderile de apatilde la presiunea de 6 bari respectiv 3 bari [5] Din acest
motiv fisurile şi rupturile conductelor trebuie detectate permanent deoarece prin acestea se
4
pierde apa Metoda modernatilde de detectare a fisurilor este localizarea prin compararea
zgomotelor cu corelatori LNC ( Leak Noise Correlator) fig2
Fig 2 Principiul de funcţionare a corelatorului LNC
Corelatorii LCC utilizeazatilde doi senzori care detecteazatilde zgomotul (vibraţii sonore) produs de
apa care curge prin fisuratilde Distanţa pacircnatilde la cei doi senzori fiind diferitatilde şi intensitatea sonoratilde
receptatatilde de cei doi senzori este diferitatilde Distanţa de la fisuratilde pacircnatilde la transmiţatildetorul cel mai
apropiat se determinatilde cu relatia
L = ( D ndash tv ) 2 (1)
Unde D- lungimea conductei icircntre cele cele douatilde transmiţatildetoare icircn m
L- distanţa de la fisuratilde pacircnatilde la tranmiţatildetorul cel mai apropiat icircn m
v- viteza de propagare a sunetului prin conductatilde icircn mms
5
Fig 3 Detectarea pierderilor de apatilde prin monitorizare acustica cu senzori Wireless
Timpul se determinatilde cu expresia
t = N v (2)
N = D ndash 2L (3)
Altatilde metodatilde pentru detectarea pierderilor de apatildendash sistem de monitorizare Wireless
Leakmaster - fig3 se bazeazatilde tot pe vibraţiile acustice provocate de jetul de apatilde care iese
din conductatilde şi produce icircn corpul conductei vibraţii acustice Nivelele de zgomot detectate de
senzori sunt salvate şi transmise prin radio la unitatea mobilatilde centralatilde De regulatilde se matildesoaratilde
zgomotul icircn timpul perioadei de consum redus de apatilde icircntre orele 2- 4 am Zgomotul poate fi
depistat şi la vane contoare de apatilde hidranţi alte armatildeturi
Urmatilderirea şi calibrarea acusticatilde TestrodGeofon utilizeazatilde douatilde unitatildeţi una de localizare
Testrod alta de calibrare Geofon care lucreazatilde icircn combinaţie cu un generator de puls PWG
Se ascultatilde vanele şi apometrele iar icircn locul unde existatilde scurgere presiunea exercitatatilde produce
un zgomot care poate fi detectat de la suprafaţatilde cu echipamentul amintit fig4
6
1 2 3
Fig4 Determinarea pierderilor de apatilde cu aparatul TestrodGeofon 1 ndashtijatilde robinet 2-
spatilderturatilde 3-hidrant
Detectorul de gaz Gas Check-H2 determinatilde pierderile de hidrogen din conducta umplutatilde cu
gaz la o anumitatilde presiune Durata de matildesurare depinde de dimensiunea fisurii tipul de sol
structura de suprafaţatildefig5
Fig 5 Detector de gaze
4 Diagnosticarea imagisticatilde a statilderii tehnice a conductelor
7
Stabilirea statilderii tehnice a conductelor unui sistem de distribuţie a apei se realizeazatilde icircn prezent
prin diagnosticare imagisticatilde Informaţiile obţinute vor fi utilizate la fundamentarea deciziilor
de reabilitarereparare şi retehnologizare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeaza icircnainte de
icircnceperea unui proces de repararereabilitare cu tehnologii NO DIG adicatilde fatilderatilde satildepatildeturatilde
continuatilde pe icircntreaga perioadatilde de reabilitare şi se terminatilde odatatilde cu finalizarea lucratilderilor de
reabilitare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeazatilde icircn douatilde etape realizarea pe teren a
inspecţiei tehnice a conductelor şi procesarea imaginilor realizate finalizatatilde prin icircntocmirea
raportului de inspecţie Realizarea pe teren a inspecţiei tehnice se face cu ajutorul roboţilor
pentru inspecţie imagisticatilde deplasabili pe roţi sau şenile Inainte de realizarea inspecţiei icircn
conductatilde se realizeazatilde urmatildetoarele operaţii conducta se izoleazatilde de restul instalaţiei se
goleşte de apatilde se curatildeţatilde se demonteazatilde vanele de separaţie şi se introduce robotul icircn
conductatilde Roboţii sunt echipaţi cu camere video laser pentru determinarea ovalitatildeţii
conductei sonar pentru determinarea grosimii stratului de coroziune a fisurilor şi a
icircmbinatilderilor defecte camere telescopice mobile pentru inspecţia tehnicatilde a racordurilor surse
de luminatilde suplimentaratilde radiolocatoare pentru determinarea traseului conductei fig6
Rapoartele de inspecţie cuprind date referitoare la tipul conductei inspectate adacircncimea de
pozare a conductei numatilderul de defecte poziţia şi starea racordurilor tipul defectelor
localizarea acestora schiţa tronsonului inspectat cu localizarea defectelor
Fig 6 Robot dotat şi cu laser pentru stabilirea gradului de ovalizare conducte
Fig7 Diagnosticare conductatilde de apatilde ndashdepuneri
Bibliografie
8
1 Bolboacatilde AM- Contribuţii teoretice şi experimentale la reabilitarea şi modernizarea
conductelor din sistemele de distribuţie a apei icircn localitatildeţi Tezatilde de doctorat UTC-N Cluj-
Napoca 2012
2 wwwtermoutclujrotermoluc
3 SR 13431-2006
4 STAS 73471-74
5wwwdetcondro
6wwwdetectaquaro
7httpcasteconceptro
1
Note de curs 6 Diagnosticarea conductelor din sistemele de transport şidistribuţie a gazelor combustibile
1 IntroducereGazele combustibile- gaze naturale şi gaze petroliere lichefiate- sunt utilizate pentru
- nevoi menajere la maşini de gatildetit şi preparare apatilde caldatilde- instalaţii de ardere pentru obţinerea energiei termice necesare icircncatildelzirii- icircn procese tehnologice
Reţelele pentru transportul şi distribuţia gazelor naturale combustibile se impart icircn- retele exterioare de distribuţie- reţele interioare de utilizare
Presiunile icircn reţeaua de gaze naturale combustibile sunt diferite pe tronsoanele instalaţiei- -icircnaltatilde presiune ˃ 6 bari- -medie presiune 2 ndash 6 bari- -presiune redusatilde 02 ndash 2 bari
-presiune intermediaratilde 005 ndash 02 bari-presiune joasatilde lt 005 bari
Valorile presiunilor au fost stabilite dupatilde urmatildetoarele criterii-presiunea de utilizare a arzatildetoarelor şi altor aparate care lucreazatilde cu gaze-siguranţa icircn exploatare a sistemului de alimentare cu gaze-caracteristicile funcţionale ale regulatoarelor de presiune debitmetre aparate de
reglaj şi automatizareSistemul de conducte de icircnaltatilde presiune pentru gazele din import sau cele din producţieproprie are presiunea de lucru pgt40 bari Sistemul regional de transport are presiunea de 6 ndash40 bari iar sistemul local de transport are presiunea mai micatilde de 6 bari Conductele suntmetalice confecţionate din oţel icircmbinate prin suduratilde electricatilde urmatatilde de verificareacordonului de suduratilde prin metode nedistructiveReteaua exterioaratilde de distribuţie este confecţionatatilde din tevi de oţel imbinate prin suduratilde cufitinguri (cot teu cruce etc) sau din polietilena de icircnaltatilde densitate icircmbinatatilde prin suduratilde
2 Defecţiuni ale conductelor
Prin defect al conductelor din sistemul de transport şi distribuţie al gazelor combustibile seicircnţelege orice eveniment icircn sistem care provoacatilde pierderi de gaze de la simple emanaţii lamodificatilderi ale regimului de presiune care necesitatilde pentru rezolvare reparare materiale forţatildede muncatilde utilaje consum de timpDefecţiunile apar icircn interiorul conductelor metalice lasuprafaţa peretelui sau la exteriorul conductelor Avacircnd icircn vedere gradul de periculozitate alsistemului de conducte defecţiunile posibile se impart icircn trei clase de defecte
- defecte generate de factori dependenţi de timp defecte produse de coroziuneaexterioaratilde ( electrochimicatilde chimicatilde coroziunea solului coroziunea microbiologicatildecoroziunea datoratatilde solicitatilderilor mecanice coroziunea prin eroziune coroziunea piting)defecte provocate de coroziunea interioaratilde defecte produse de coroziunea fisurantatilde subtensiune
- defecte generate de factori stabili defecte de fabricaţie ale icircmbinatilderilor sudate defecte de construcţie ( fisuri şi ruperi ale cordoanelor de suduratilde bucle sau curbe ale ţevilorsudate) defecte ale elementelor filetate ale conductelor defecte ale elementelor de tip specialale conductelor ( defecte ale icircmbinatilderilor cu flanşe defecte de funcţionare incorectatilde arobineţilorvane catildederi ale sistemului de etanşare sau corpurilor echipamentelor )
2
- defecte generate de factori independenţi de timp defecte produse de intervenţiede terţatilde parte (voite sau nevoite) care produc defecte imediate sau icircntacircrziate deterioratilderi prinacţiuni ilicite defecte produse de operarea incorectatilde defecte produse prin solicitatilderi climaticesau de teren ( defecte datorate temperaturilor scatildezute tratildeznete ploi inundaţii alunecatilderi deteren cutremure)
Coroziunea are ponderea cea mai mare raportat la numatilderul de defecţiuni care seregatildesesc icircn lunile cu temperaturi scatildezute şi umiditate mare Se depisteazatilde la distanţe mici decordonul de suduratilde şi se datoreazatilde sudurii necorespunzatildetoare izolaţiei exterioarenecorespunzatildetoare şi solului Fenomenul de coroziune duce la micşorarea grosimii pereteluiconductei şi icircn final la perforarea lui figura 1
Fig1 Coroziune exterioaratilde pe conductatilde de gaz [3]
Dacatilde coroziunea şi fisurile nu sunt depistate şi nu sunt reparate icircn stadiul primar de degradareaceste vor creşte pacircnatilde la degradarea finalatilde catastrofalatilde catildend se pierde gazul din conductatilde şi sepot produce evenimente grave In prezent existatilde implementat icircn sistemul naţional ndashTransgaz-sistemul preventiv si corectiv de mentenanţatilde care introduce un sistem lucratilderi dementenanţatilde planificate anual ndashrevizii tehnice RT- durabilitate economicatilde de mentenanţatildenivel acceptabil al riscului de producere al defectelor accidentale şi cheltuieli minimeplanificate din timp Pentru protecţia catodicatilde a conductelor (sistem activ) se utilizeazatilde douatildesisteme - sistemul cu anozi galvanici ataşaţi conductei
- sistemul cu staţie de injecţie de curent electric icircn conductatildeProtecţia anticorozivatilde exterioaratilde ndashsistem pasiv- ( uşoaratilde normalatilde icircntatilderitatilde foarte icircntatilderitatilde) serealizeazatilde icircn exterior cu mai multe straturi
- stat aderent cu grund vopsea pe bazatilde de bitum şi benzinatilde- strat izolare cu amestec pe bazatilde de bitum
3
- strat armare cu benzi din pacircslatilde sau fibratilde de sticlatilde- icircnveliş exterior din benzi bitum - cauciuc materiale plastice fibre de sticlatilde
Protecţia anticorozivatilde icircn interiorul conductei se realizeazatilde prin grunduire cu bitum
3 Diagnosticarea conductelor din sistemul de transportDiagnosticarea conductelor ce trebuie reabilitatereparate este un proces complex
realizat icircn prezent cu metode moderne Reabilitatea conductei este icircn cele mai multe cazuri osoluţie mai economicatilde decatildet o investiţie nouatilde Deciziile trebuie luate dupatilde o analizatildeeconomicatilde dupatilde durata efectivatilde de exploatare şi istoricul defectelor de pe conductatildeDiagnosticarea conductelor pentru a se stabili starea tehnicatilde vine icircn sprijunul luatilderii uneidecizii corecte Determinarea statilderii tehnice se poate realiza cu urmatildetoarele metode
- investigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei conductei metalice icircngropate aplicabilatildela conducte metalice icircngropate protejate catodic dar care prezintatilde defecte deizolare icircn vederea controlului ultrasonic al integritatildeţii materialului tubular
- investigare din interior cu ajutorul sistemelor inteligente de diagnosticare ndash PIG(cu metode magnetice şi ultrasonice) a conductei icircn funcţiune pentru defecteinterioare şi exterioare ale conductei
- tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziuneInvestigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei se face cu trei procedee- metoda Pearson (gradient de curent alternativ)-metoda potenţialelor la intervale mici CIPS-metoda gradientului de curent continuu DCUGInvestigarea din interior cu sisteme inteligente PIG detecteazatilde coroziuni interioare
coroziuni exterioare defecte ale cordoanelor de suduratilde fisuri ale materialului conducteiTehnologia aplicatatilde cuprinde urmatildetoarele operaţii
- pozarea pe traseul conductei a indicatoarelor de trecere PIG a sistemului de urmatilderirea deplasatilderii PIG-ului
- operaţii pregatildetitoare pentru inspecţie identificarea obstacolelor realizarea unuiprogram de curatildeţire adecvat inspectarea gatilderilor de lansare-primire a instalaţiei godevilare
- curatildeţirea conductelor cu PIG de curatildeţire (godevil) magnetic cu perii racloaremagnetic cu perii pe circumferinţatilde cu discuri de raclare cu discuri de ratildezuire PIG dinpolietilenatilde
- probatilde de trecere cu PIG fals echipat cu discuri de calibrare- inspecţia inteligentatilde propriu zisatilde cu PIG inteligent dotat cu senzori de relevare a
defectelor interne şi externe + detectare presiune temperaturatilde unghi de redare vitezatilde derulare
PIG-ul inteligent trebuie satilde icircnregistreze datele suficiente culese pe canale separate satildedispunatilde de capacitate mare de stocare a datelor satilde aibe un numatilder mare de senzoriminiaturizaţi pentru a acoperii 100 din circumferinţa conductei PIG-ul este transportat princonducta de gaz icircn acelaşi timp cu debitul de gaze necesare consumatorului cu o anumitatildevitezatilde PIG-ul se lanseazatilde din gara de lansare - primire PIG anexa 1 In figurile 2 şi 3 seprezitatilde douatilde tipuri de PIG-uri figura 4 prezintatilde principiul de matildesurare ultrasonicatilde In fig5 67 se prezitatilde tipuri de PIG-uri Gara de lansare primire PIG-uri asiguratilde lansarea PIG-urilor icircnconducte cu DN 200 ndash 1100 mm la presiuni nominale de 25 ndash 100 bari şi temperaturi de -300
-+ 500 Tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziune este o metodatilde nedistructivatilde de
diagnosticare a defectelor conductelor ce nu pot fi diagnosticate cu PIG-uri inteligenteMetoda constatilde icircn efectuarea matildesuratildetorilor deasupra terenului pe traseul conductei icircn vedereadeterminatilderii anomaliilor apatilderute icircn grosimea pereţilor cum ar fi coroziunea Tehnologia deoperare cuprinde
4
- aplicarea unui curent electric cu componente armonice cu frecvenţe diferite icircntredouatilde puncte ale conductei la distanţa de 1000 m unul de altul
- se deplaseazatilde placa cu senzori ( 6 senzori icircn linie x 4 coloane) fig8 din metru icircnmetru pe traseul conductei matildesuracircndu-se cacircmpul magnetic icircn lungul conductei- procesarea datelor obţinute icircn laborator icircn vederea determinatilderii deviaţiei cacircmpului
magnetic dependent de frecvenţatilde icircn direcţie verticalatilde şi orizontalatilde- prezenţa unei deviaţii indicatilde regiunea care prezintatilde defect de regulatilde cauzat de
coroziune-
Fig2 Componenţa PIG cu senzori ultrasonici
Fig3 PIG cu senzori magnetici
Metoda NO PIG se poate utiliza la diametre ale conductelor de 3 ndash 10 ţoli la o grosime aperetelui de maxim 10 mm si o adacircncime a conductei de 2 metri Lungimea de inspecţie aconductei este de 1000 m Productivitatea zilnicatilde este de 750 m Alte caracteristici tehnice
- specificaţie defect ˃ 96- lungimea minimatilde 50 mm- latildeţimea minimatilde 50 mm
5
- detectare defect ˃ 20 pierdere metal rezoluţie adacircncime ˂ 20 mm- adacircncime coroziune minim 50 din grosimea peretelui
Fig6 PIG introdus icircn conductatilde 1- conductatilde 2 ndashPIG
1 2 3 4 5
1
Fig4 Principul de matildesurare ultrasonic 1-peretele Fig 5 PIG de curatildeţire 1- periiţevii2- impuls incident 3- defect interior 4- impulsreflectat 5- defect exterior
1 2
-
6
Fig7 Tipuri de PIG
1 2 3
Fig8Instalaţie de diagnosticare NO PIG 1- placa cu senzori 2 ndash cablu 3- calculator
4 Diagnosticarea conductelor din sistemul de distribuţieConductele de transport şi distribuţie sunt izolate exterior ( protecţie pasivatilde) cu ţesatildeturatilde devatatilde de sticlatilde şi bitum protejate catodic ( protecţie activatilde) Ingropate dacatilde este cazul la minim08 m adacircncime sau montate suprateran Diagnosticarea statilderii tehnice a conductelor se facecu urmatildetoarele procedee
- examinarea vizualatilde cu ochiul liber folosind lupa dacatilde este cazul-examinare imagisticatilde icircn interiorul conductei cu camere video- examinare cu ultrasunete cu impuls reflectat- examinare cu ajutorul curenţilor turbionari- examinare cu radiatii penetrante ( Xγ )- examinare prin termografie
Conductele pot avea defectele coroziune eroziune obosealatilde Forma acestor defecte poate fi
ovalatilde neregulatatilde spiralatatilde Din punct de vedere al originii şi localizare avem defecte de
suprafaţatilde icircn apropierea suprafeţei şi defecte interne Defectele pot fi individuale sau grupate
Alegerea procedeului de diagnosticare se face dupatilde tipul defectului accesibilitatea conductei
nivel de sensibilitate dorit echipament de examinare disponibil costul procedeului Chiar
dacatilde conductele sunt corodate şi pierderea de material din peretele conductei este mai mic de
7
80 din grosimea peretelui dar nu au scurgeri de gaze ele nu se scot din funcţiune dar se
poate micşora presiunea din conductatilde Urmeazatilde a se repara ca defect local efectuicircndu-se
reparaţia localatilde a conductei pe o anumitatilde lungime
Verificarea tehnicatilde a conductelor şi branşamentelor se executatilde la intervale de 6luni-
12 luni icircn funcţie de numatilderul de defecte constatate kman precedent şi alţi parametri tabelul
1 Tabelul 1
Termene maximale pentru efectuarea verificatilderilor tehniceTipul conductei Conducte din oţel Conducte din PE
subterane supraterane
Numatilder de
defecte
constatatekman
precedent x
x lt 0025 0025ltxlt025 025ltxlt1 xgt1 indiferent de
vechimea
conductei
cu
vechime
ltde 2 ani
cu
vechime
gtde 2 ani
Interval de timp
1
verificare
an
1 verificare la
6 luni
1
verificare
la 3 luni
1
verifi
care
lunatilde
1
verificarean
1
verificare
la 6 luni
1
verificare
an
Verificarea etanşeitatildeţii icircmbinatilderii conductelor şi armatildeturilor se face la presiunea de lucru a
gazului din instalaţie cu spumatilde de apatilde şi satildepun sau aparate de detectare scurgeri de gaz metan
In figura 9 se prezintatilde un aparat pentru inspecţie video tractat manual iar icircnfig10 aparat pentru detectarea scurgerilor de gaze naturale utilizat la verificarea etanşeitatildeţii
1
2
Fig10 Aparat pentru detectare scurgeri degaze naturale 1 senzor 2- aparat
Fig9 Aparat pentru inspecţie video
8
Bibliografie
1TatildenatildesescuFT ndash Electrotehnologii Protecţia mediului procesarea de materiale şicontrol nedistructiv Editura AGIR Bucureşti 2011 ISBN 978-973-720-353-32ZecheruGh şa- Strategii de mentenanţatilde pentru conductele de transport al gazelornaturale Universitatea de petrol şi gaze Ploieşti 20113Laţa I Bicircrsan F ndashUtilizarea materialelor compozite la repararea defectelor de tip lipsatildede material produse prin coroziunea exterioaratilde a conductelor metalice In Monitorul depetrol şi gaze 5 (111) mai 2011p64wwwnopigro5wwwflowtitecom ndash Manual de intervenţie Flowtite Technology AS Norvegia6wwwtransgazro7wwwarmagazro8wwwagirro9wwwpipelineengineeringro10wwwscrigroupcom11wwwartecnoro12wwwavantro13PT CR 12-200315SREN 13480-32003A2 200716SREN 14291 ndash Soluţii spumante pentru detectarea scurgerilor de gaze17 EN 12954-2
9
Anexa 1-Garatilde de lansare - primire PIG (godevil) [10]
1
Note de curs 7-8-9 Metode şi tehnologii de reabilitare şi modernizare a conductelor dedistribuţie apatilde canalizare gaz
1 Alegerea tehnologiei de reabilitare a conductelor utilizacircnd analizamulticriterialatilde
11 GeneralitatildeţiReabilitarea conductelor reprezintatilde o etapatilde importantatilde icircn prelungirea duratei de
exploatare a conductei degradate pe o perioadatilde de 30 divide 50 ani Costul reabilitatilderii este estimatla 50 divide 75 din valoarea unei noi investiţii De exemplu icircnlocuirea conductelor de gazenaturale sau a unor tronsoane din acestea se face icircn funcţie de starea tehnicatilde numatilder de defecte km agresivitatea solului şi valorile curenţilor de dispersie modernizarea carosabilului şiinfrastructurii sistemelor de utilitatildeţi necesitatea redimensionatilderii schimbarea regi mului depresiune influenţa asupra mediului ambiant dezvoltarea economicatilde a unor regiuni etcLuarea deciziei de reabilitare este etapa cea mai importantatilde icircn realizarea proiectului dereabilitare Fiind un proiect de dezvoltare tehnologicatilde fundamentarea deciziei se face cuajutorul analizei muticriteriale -AMC Aceasta se bazeazatilde pe analiza cantitativatilde ndash prinpunctare ierarhizare determinarea ponderii - a unei game largi de catagorii şi criteriicalitative de impact Alatildeturi de costurile şi beneficiile economice stabilite prin metodacost-beneficiu - MCB - pot fi elaboraţi diferiţi indicatori sociali şi de mediu Utilizareaacestei metode permite structurarea şi combinarea diferitelor evaluatilderi ce trebuie luate icircnconsiderare icircn luarea deciziilor cacircnd pot fi mai multe alternative
AMC este utilizatatilde pentru selectarea celei mai bune alternative din cele disponibilepentru realizarea investiţiei icircn reabilitarea conductelor Pentru proiecte mici se utilizeazatildeAMC iar pentru proiecte majore AMC + MCB AMC poate fi aplicatatilde şi icircn cazurile icircncare proiectul are obiective simple acestea fiind calitative şi mai puţin cuantificabile
Etapele utilizatilderii AMC sunt- stabilirea contextului decizional- definirea opţiunilor- definirea criteriilor- crearea matricei de performanţatilde- standardizarea punctajelor- ponderea criteriilor pentru cuantificarea relativatilde a fiecatilderui criteriu icircn procesul
decizional- ierarhizarea opţiunilor- ierarhizarea rezultatelor- analiza de senzitivitateStrategia de reabilitare a unui tronson de conductatilde cuprinde urmatildetoarele etape- analiza situaţiei actuale ţinacircnd cont şi de istoricul conductei- stabilirea obiectivelor- managementul datelor- evaluarea defectelor şi a altor elemente ale tronsonului de reabilitat- estimarea şi verificarea costurilor- propuneri şi analizarea strategiei de reabilitare
- planificarea operaţiilor de reabilitareIn final se icircntocmeşte proiectul de reabilitare al conductei Justificarea adoptatilderii proiectului dereabilitare se axeazatilde pe
- reducerea costurilor de operare- reducerea costurilor de reparaţii a conductelor- reducerea pierderilor de fluid vehiculat prin conducte
2
- creşterea gradului de icircncredere a consumatorului icircn calitatea serviciului asigurat defurnizor ( calitatea fluidului presiunea de funcţionare reducerea numatilderului de opririaccidentale)
- protecţia mediului şi conservarea resurselor naturale
12 Metode de evaluareIn cadrul evaluatilderii factorilor care sunt luaţi icircn considerare la luarea deciziei de reabilitare aconductelor fie prin metoda clasicatilde tranşeu deschis fie prin metoda modernatilde NO DIG (fatilderatilde decopertare) se aplicatilde urmatildetoarele metode
- analiza directatilde a performanţelor alternativelor- icircnsumarea ponderilor sau modele liniare cumulative- procesul ierarhiei analitice ( PIA)- metoda ELECTRE l
Indiferent de metoda adoptatatilde icircn prima fazatilde a analizei trebuie stabilite metodele şi procedeelede reabilitare a conductelor Tehnologiile pot fi clasificate astfel pentru catildeptuşireacanalelorconductelor introducerea unei conducte noi icircn conducta veche conducta nouatildepreia sarcinile conductei vechi consolidarea conductei vechi realizarea de lucratilderi noi Inschema urmatildetoare se prezintatilde principalele metode şi tehnologii de reabilitareReparaţie capitalatilde reabilitare conducte-NO DIG (fatilderatilde decopertare)
- place pipe (CIPP) -pentru conducte instabile şi stabile din punct de vedere static - palled in place - inverted in place
- slipline- pentru conducte instabile şi stabile static- catildeptuşire interioaratilde (torcretare)
- cu mortar de ciment - cu polimeri
- close fit pipe - sublime -swagelining - rolldown -compact pipe
Inlocuire conducte vechi ndashNO DIG-cu icircndepatildertarea conductei vechi din sol
- conductatilde pilot ndashpilot l- pilot ll
- impactor- pipe ejection- pipe extraction- CLG
- cu distrugerea conductei vechi- pipe bursting (cu aer comprimat cu forţatilde de tragere cu acţionarehidraulicatilde pipe implosion)- pipe splitting ( pentru oţel fontatilde ductilatilde )
Reparaţie capitalatilde reabilitare - tranşeu deschisReparaţie localatilde - short liner pentru Dn = 100 divide 600 mm
- echipament robotizat pentru netezirea presarea mufelor şi cratildepatildeturilor din ţevi Dn
ge 150 mm + reabilitarea branşamentelor realizate cu coliere presate pe conductaprincipalatilde şi etanşare cu ratildeşini Dn ge 150 mm
- tehnica injectatilderii pentru sigilarea mufelor şi cratildepatildeturilor
3
- procedee de reparare prin sudare la conducte metalice ( icircncatildercare cu suduratilde peticesudate manşoare tip B
- procedee de reparare a conductelor metalice fatilderatilde sudare( cu manşon tip Aicircnvelişuri cu ratildeşinatilde)
- utilizarea icircnvelişurilor de consolidare metalice umplute cu materiale polimerice saucompozite
- repararea conductelor metalice cu icircnvelişuri din materiale polimerice saucompozite
-Criteriile al catilderui numatilder nu trebuie satilde fie mai mare de 10 pentru selecţia tehnologiilor dereabilitare sunt prezentate icircn tabelul 1Analizicircnd caracteristicile tehnice şi tehnologice ale tronsonului de conductatilde din schemaprezentatatilde mai sus se extrag variantele de reabilitare care se noteazatilde cu V1 V2ViDin tabelul 1 se aleg criteriile de evaluare
Criterii pentru selecţia tehnologiilor de reabilitare Tabelul 1NrcrtCj Denumirea criteriului UM Natura criteriuluiC1 Durata de viaţatilde a conductei reabilitate ani maximizantC2 Durata de execuţie ani minimizantC3 Perturbarea traficului sau a exploataţiei agricole minimizantC4 Perturbarea altor reţele minimizantC5 Afectarea mediului minimizant
C6 Preţul reabilitatilderii ron minimizantC7 Lungimea traseului m maximizantC8 Garanţia ani maximizantC9 Accesibilitatea ( satisfacerea necesitatildeţilor
locuitorilor a mediului de afaceri)lockm maximizant
Notatilde Natura criteriului poate fi schimbatatilde la cerinţele beneficiarului particularitatildeţile lucratilderiide reabilitare prevederile legislaţiei icircn vigoare factori sociali etc
Fiecatilderui criteriu de evaluare Cj i se stabileşte un coeficient de importanţatilde Kj pe oscaratilde de ierarhizare de la 1 la 3
- 1 ndash importanţatilde redusatilde- 2 ndash importanţatilde medie- 3 ndash importanţatilde maximatilde
Pentru stabilirea ponderii de importanţatilde al fiecatilderui criteriu selectat se utilizeazatilde coeficienţinumerici de importanţatilde utilizacircndu-se diferite scatilderi cu valori 1 divide 3 1 divide 5 1 divide 7 1 divide 10 1 divide100 Alegerea scatilderii se face icircn funcţie de precizia cu care se doreşte departajarea criteriilor deevaluare In tabelul 2 se prezintatilde cacircteva scale de evaluare ( clasificare)
Scale de clasificare cu diferite nivele Tabelul 2
Calificativ acordat Grad de satisfacere3 nivele 1 minim
2 parţial3 total
5 nivele 0 nesatisfatildecatildetor25 satisfatildecatildetor
4
5 mediocru75 bine10 foarte bine
7 nivele -3 influenţatilde negativatilde foarte mare-2 influenţatilde negativatilde mare-1 influenţatilde negativatilde0 nici o influenţatilde1 influenţatilde pozitivatilde2 influenţatilde pozitivatilde mare3 influenţatilde pozitivatilde foarte mare
10 nivele ndash transformareacalificativelor icircn note
Foarte bine Bine Mediocru Satisfatildecatildetor Nesatisfatildecatildetor
Criterii cu pondere ge 3 10 75 5 25 0Criterii cu pondere 2 8 65 5 35 2Criterii cu pondere 1 7 6 5 4 3
Eficienţa economicatilde a noilor tehnologii NO DIG apare numai peste o anumitatilde valoare alungimii de conductatilde reabilitatatilde
13 Metoda de evaluare globalatilde a performanţelorAceastatilde metodatilde este icircn prezent cea mai utilizatatilde de diverse firme instituţii pentru luareadeciziilor icircn domeniul reabilitatilderii sistemelor de conducte ( face parte din metoda icircnsumatilderiiponderilor) Paşii care trebuie urmaţi sunt
- stabilirea variantelor care urmeazatilde a fi analizate schema punct 12- stabilirea criteriilor de evaluare ndash tabelul 1- şi a coeficienţilor numerici de importanţatildetabelul 2- icircntocmirea matricei cu calificative şi transformarea calificativelor icircn notecare seicircnscriu icircn matricea notelor-- calcularea indicelui global de performanţatilde pentru fiecare variantatilde icircn parte cu relaţia
IG = jj
n
j
KN 1
(1)
unde Nj este nota atribuitatildeKj ndash coefientul de performanţatilde (numerici de importanţatilde) a criteriului de evaluaren ndash numatilderul de criterii de evaluare (maxim 10)-clasificarea variantelor analizate- varianta cu punctajul cel mai mare ocupatilde prima
poziţie
2 Principalele tehnologii de reabilitare modernizare conducte
21 Tehnologia cured in place pipe (CIPP)Tehnologia constatilde icircn introducerea unui tub linear flexibil (furtun) ales icircn funcţie de
aplicaţie (apatilde potabilatilde canalizare apatilde industrialatilde etc) impregnat cu o ratildeşinatilde termoreglabilatildeicircn conducta gazdatilde ce trebuie reabilitatatilde Tubul linear flexibil este confecţionat din poliesterlacircnatilde material fibros şi prevatildezut pe o faţatilde cu un film din polietilenatilde poliuretan PVC Ratildeşinatermoreglabilatilde este aleasatilde icircn funcţie de utilizare poliester la canalizatilderi sanitare vinilester laaplicaţii industriale unde se cere rezistenţatilde mare la coroziune şi presiune ratildeşinatilde epoxidicatilde laapatilde potabilatilde icircn domeniul industrial unde se cere rezistenţatilde mare la presiune şi temperaturatilde
5
ridicatatilde In figurile 1 şi 2 se prezintatilde schema de principiu a metodei CIPP antrenareafurtunului se face cu apatilde rece
1 2 3 4 5 6 7 8
Fig1 Introducere furtun flexibil icircn conducta veche 1- conductatilde veche (gazdatilde) 2- apatilde rece3- autospecialatilde 4- furtun nou 5- furtun pliat impregnat cu ratildeşinatilde 6 ndashechipament tip rastel7- catildemin de acces 8- hidrant
Intatilderirea furtunului cu apatilde caldatilde este prezentatatilde icircn figura 2Tratarea ratildeşinii cu careeste impregnat furtunul se poate face cu apatilde caldatilde abur cu latildempi cu raze ultravioleteLa tratarea cu apatilde caldatilde sau abur se urmatildereşte cu ajutorul unor senzori permanenttemperatura la fiecare capatildet al furtunului Ratildeşinile artificiale epoxy A2000B se folosescpentru catildeptuşeli impregnate la exteriorul furtunului PVC iar FluvPax TF4 se utilizeazatilde lamateriale neţesute la furtune PUExistatilde douatilde procedee de introducere a furtunului flexibil icircn conducta veche (gazdatilde) primulinverted in place la care furtunul este introdus cu ajutorul aerului comprimat (presiunea aer02divide04 bari) sau a apei al doilea procedeu pulled in place la care furtunul se trage icircnconducta veche cu troliu Procedeul CIPP se poate aplica pentru conducte instabile şi stabiledin punct de vedere static
Procedeul se aplicatilde la conducte cu Dn = 100 divide 1200 mm Lungimea tronsonuluireabilitat L le 600 mIndiferent de procedeu se va urmatilderi viteza cu care se deplaseazatilde furtunul icircn conducta veche(gazdatilde) 4 divide 7 mmin precum şi forţa de tragere a furtunului care nu trebuie sa depatildeşeascatildevaloarea prescrisatilde de producatildetor Se utilizeazatilde curent douatilde tipuri de furtune
- pe baza icircnvelişului extern PVC conducta este icircn linie dreaptatilde coturi la maximum450 Dn = 100 divide 400 mm dimensiunile nu se modificatilde icircn timpul procesului deinstalare
- pe baza icircnvelişului extern PU pentru ţevi drepte cu coturi la 900 extensibile se potutiliza şi la un alt diametru mai mare ca cel nominal de micşoreazatilde cu 4 datoritatildeextensiilor radiale icircn consecinţatilde lungimea de va matilderi cu 4
6
Forţa de tragere a furtunului datoritatilde frecatilderilor dintre conducta gazdatilde şi furtun se poatecalcula cu expresia
Ft = 12 (μmiddotpmiddotx) (2)unde Ft este forţa de tragere icircn N
μ = 01 divide 03 ndashcoeficient de frecare furtun conductatilde vechep ndash greutatea liniaratilde a furtunului icircn Nmx ndash lungimea furtunului icircn m
1 2 3 4 5Figura 2 Intatilderirea ratildeşinii cu apatilde caldatilde 1 catildemin de sosire 2- apatilde caldatilde 3- conductatilde nouatildeicircntatilderitatilde4-conductatilde apatilde caldatilde tur 5- conductatilde apatilde caldatilde retur
Dupatilde icircntatilderirea ratildeşinii conducta poate fi spatildelatatilde şi dezinfectatatilde Conductele de branşament seleagatilde la conducta reabilitatatilde cu ajutorul robotului echipat special cu freze şi camere videoUrmeazatilde inspecţia video pe icircntreg traseul reabilitat Garanţia acordatatilde 25 ani[14]
Tehnologia de execuţie are urmatildetoarele etape- colectarea datelor de spre diametrul nominal al conductei gazde debitul vehiculat
grosimea peretelui materialul din care este confecţionatatilde conducta schimbatilderile de diametrupe anumite tronsoane identificarea tuturor ramificaţiilor active şi inactive
- identificarea gurilor de acces sau executarea acestora- montarea echipamentului de tip rastel- redicţionarea curgerilor din conducta gazdatilde curatildeţirea conductei- instalarea furtunului impregnat cu ratildeşinatilde icircn conducta gazdatilde prin gurile de acces- uscarea materialului cu apatilde caldatilde abur sau latildempi cu raze ultraviolete- verificarea conductei noi- reconectarea conecţiilor laterale prin decuparea de guri de conectare laterale şi
sigilarea conecţiilor laterale abandonate22 Calculul de reabilitare a conductei reabilitate cu tehnologia CIPP
7
Conducta gazdatilde poate fi parţial deterioratatilde Pentru a se realiza stabilitatea staticatilde a noiiconducte reabilitate trebuie dimensionat furtunul icircn funcţie de solicitatilderile externe Calcululconstatilde icircn
- calculul la incovoiere- calculul la flambaj- calculul rezistenţei furtunului la obosealatilde (stres)- calculul la flambaj datorat icircncatildercatilderii rezultate din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde
221 Calculul la icircncovoiereCalculul de icircncovoiere constatilde fie icircn determinarea procentului de icircncovoiere
efectiv (γD) la o anumitatilde grosime a peretelui furtunului t fie a grosimii pereteluifurtunului t admiţacircnd un procent de icircncovoiere maxim de (γD) le 5 Procentul deicircncovoire se calculeazatilde cu relaţia
γD = K(LW + Ws ) 100 [ E 15( DR ndash 1)3 + 0061 Es] (3)
unde γ este icircncovoierea conductei reabilitate-γD le 5 - procentul de icircncovoiere- L = 125 coeficient de decalaj- K = 0083 constantatilde de stratificare- W ndash icircncatildercarea staticatilde icircn N- Ws ndash icircncatildercarea dinamicatilde icircn N- DR = D t ndashraportul conductei reabilitate- D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat) icircn m- t ndash grosimea furtunului icircn m- E ndashmodulul de elasticitate al solului icircn Nm2- Es- modul de reacţie al solului icircn Nm2
Incatildercarea staticatilde W rezultatatilde din greutatea solului se calculeazatilde cu relaţiaW = CmiddotωmiddotBd 144 (4)
Unde C ndashgrad de ovalizareω- densitatea solului icircn kgm3Bd- latildeţimea tranşeei icircn care a fost montatatilde conducta ga zdatilde ( de reabilitat) icircn m
Coeficientul C se determinatilde cu expresia
C =
ku
e d
S
B
Huk
2
1
2
(5)
unde ku este raportul icircntre icircncatildercarea orizontalatilde şi cea verticalatildeHs ndashadacircncimea de pozare a conductei icircn m
Calculul icircncatildercatilderii dinamice care acţioneazatilde asupra furtunului pleacatilde de la realitatea catilde asuprafurtunului pot acţiona icircncatildercatilderi dinamice concentrate WSC şi icircncatildercatilderi dinamice distribuiteWSD
WS= WSC + WSD (6)
WSC = 033middotCSCmiddotPmiddotFSC 12middotD (7)WSD = CSDmiddotpmiddotFSD 144 (8)
unde CSC ndash coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor concentrateP ndash icircncatildercatilderi concentrate icircn NFSC- factor de impact pentru icircncatildercatilderi concentrate
8
CSD- coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor distribuitep ndash suprafaţa pe care sunt aplicate icircncatildercatilderile distribuite m2FSD- factor de impact pentru icircncatildercatilderi distribuite
222Calculul la flambaj
Furtunul este solicitat exterior de icircncatildercatilderi dinamice concentrate şi distribuite plusicircncatildercarea rezultatatilde din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde Grosimea furtunului t se determinatilde curelaţia[9]
t = 0721 D
3
1
2
sSL
t
CEBRE
I
Nq
(9)
unde D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde icircn mN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
qt =N
1 2
1
332
D
IECcedilBR L
(10)
qt ndash presiunea exterioaratilde exercitatatilde asupra conductei icircn Nm2EL ndash modulul de elasticitate redus la icircncovoiere datoritatilde efectului de icircmbatildetracircnire icircn Nm2Rω= 1 ndash 033(HωHS) coeficientul lui Buoyancy pentru apatilde (valoare minimatilde 067)B - coeficient de elasticitate pentru furtunI = 250t - moment de inerţieC- coeficient de ovalizare a conductei respectiv al furtunului calculat cu relaţia
C =
3
2
1001
1001
q
q
(11)
q ndash gradul de ovalizare calculat cu expresia
q = 100 (m
m
D
DD max ) (12)
unde Dm Dmax sunt diametrul mediu respectiv diametrul maxim al conducteiCoeficientul de elasticitate pentru furtun se determinatilde cu expresia
B =sH
e650
41
1
(13)
Incatildercatilderile statice şi dinamice se determinatilde cu relaţiile (6) (7) (8)In cazul icircn care flambajul este datorat numai icircncatildercatilderilor rezultate din acţiunea pacircnzei
de apatilde freaticatilde grosimea furtunului t se calculeazatilde cu expresia
9
t =
1
1(
2 3
1
2
PN
CKE
DR
L
(14)
icircn care P ndash este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunK = 7 ndashfactor de amplificareEL ndash modulul de elasticitate la icircncovoiereν = 03 ndashcoeficientul lui Poisson pentru furtunC- coeficientul de ovalizareDR- raportul conductei reabilitateN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
223 Verificarea rezistenţei furtunului la stresLa o duratatilde de viaţatilde de 50 de ani furtunul este supus unor condiţii de stres (obosealatilde
icircmbatildetracircnire) Fiind confecţionat din mai multe materiale cu caracteristici tehnice diferitefurtunul trebuie verificat şi la stres Se poate utiliza relaţia
15100
q(1+
100
q)( 2)(
t
D- 05 ( 1+ )
100
q)(
t
D=
PN
S(15)
icircn care P este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunt ndash grosimea furtunuluiN = 15 divide 2 factor de siguranţatildeS ndash rezistenţa la icircncovoiere a furtunuluiD ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat)q ndash gradul de ovalizare
Valoarea cea mai mare a grosimii furtunului t ca rezultat al diferitelor calcule efectuatepentru fiecare tip de solicitare icircn parte este grosimea finalatilde a peretelui furtunului
23 Metode de catildeptuşire interioaratildeConductele ce trebuie reabilitate sunt catildeptuşite pe suprafaţa interioaratilde cu un strat
subţire de mortar de ciment special sau polimeri speciali De regulatilde grosimea stratului estemai micatilde de 10 mm In unele cazuri se pot depune mai multe straturi Captuşirea interioaratilde(catildematildeşuirea) trebuie satilde asigure protecţie anticorozivatilde umplerea fisurilor şi a gatildeurilorrigiditatea catildeptuşelii stabilitatea staticatilde a conductei In acelaşi timp se icircmbunatildetatildeţescproprietatildeţile hidraulice ale conductei suprafaţa rezultatatilde icircn urma depunerii are rugozitatea maimicatilde ca rugozitatea suprafeţei interioare a vechii conducte Inainte de a se aplica metoda decatildeptuşire interioaratilde conducta se curatildetatilde foarte bine asiguracircndu-se un suport bun pentrucatildeptuşeala aplicatatilde In figura 3 se prezintatilde procedeul de catildeptuşire prin centrifugarePentru protejarea anticorozivatilde a conductelor metalice se aplicatilde catildeptuşeli cu ratildeşini poliexidicatilde
poliuree şi poliuretanToate aceste materiale au şi o bunatilde rezistenţatilde la abraziune Rugozitatea
suprafeţei interioare a conductei este foarte micatilde
Procedeul se aplicatilde la conducte cu diametrul nominal Dn= 80 divide 3400 mm şi lungimi aletronsoanelor de conducte L le 400 m
10
1 2 3 4 5 6Fig3 Utilaj pentru catildeptuşire prin centrifugare 1-conductatilde veche curatildeţatatilde 2 - furtun pentrualimentare cu mortar 3- robot 4- cap de pulverizare prin centrifugare 5- sistem de gletuire6-strat de mortar depus
Debitul de apatilde transportat prin conductatilde Q icircnainte de reabilitare calculat cu relaţiaQ = Av (16)
unde - Q este debitul apei vehiculate prin conductatilde icircn m3s- v ndashviteza apei icircn secţiunea de calcul icircn ms- A ndasharia secţiunii transversale a conductei icircn m2
trebuie satilde fie cel puţin egal cu debitul de apatilde transportat prin conducta reabilitatatildeMicşoracircndu-se diametrul interior al conductei viteza apei creşte cresc şi pierderile de sarcinatildedatoritatilde creşterii vitezei apei Din acest motiv icircn cadrul procesului de catildematildeşuire (torcretare)se procedeazatilde la gletuirea stratului de mortar de ciment pentru ca rugozitatea stratului realizatsa fie mai micatilde ca cea dinaintea reabilitatilderii Produsul de cimentare este alcatildetuit din cimentcu proprietatildeţi speciale + nisip cu granulaţie micatilde + aditivi Mortarul preparat icircn malaxoarespeciale dupatilde reţete este transportat cu pompe prin furtun la robot
Reproiectarea constatilde icircn calculul pierderilor de sarcinatilde unitare distribuite icircnainteşi dupatilde reabilitarea conductei precum şi a stabilitatildeţii statice sub influenţa diferitelorsarcini exterioarePierderile de sarcinatilde unitare distribuite icircn funcţie de debitul de apatilde transportat se determinatilde curelaţia
hr = Md Q2 (17)unde hr sunt pierderile de sarcinatilde unitar distribuite icircn mbar m
Md ndash modulul de rezistenţa hidraulicatilde icircn s2 m5Modulul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde Md se calculeazatilde cu relaţia
Md = 00826middot(λd5) (18)unde λ este coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde [-]
d- diametrul interior al conductei icircn mIntre coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde λ şi coeficientul lui Chezy ndashC- existatilde
legatildeturaλ = 8middotg C2 (19)
unde C -este coeficientul lui Chezy icircn m05sg-acceleraţia gravitaţionalatilde icircn ms2
Coeficientul lui Chezy se determinatilde cu expresia
C = kmiddotRh16 (20)
unde k-coeficientul de rugozitate al materialului [-]
11
Raza hidraulicatilde a conductei cu secţiunea circularatilde se determinatilde cu expresia
Rh = d4 (21)unde d ndash diametrul interior al conductei icircn m
In cazul icircn care se urmatildereşte protecţia anticorozivatilde umplerea fisurilor rigiditatea catildeptuşelii
(aplicaţie semi-structuralatilde) materialul folosit la obţinerea stratului depus de o anumitatilde
grosime t trebuie satilde asigure rezistenţa la forfecare pentru a menţine continuitatea
longitudinalatilde a stratului icircn prezenţa mişcatilderilor de teren rezistenţatilde la icircncovoiere rezistenţatilde
pentru preluarea sarcinilor dinamice Trebuie satildepate puţuri de lansare (de plecare de sosire
intermediare) care reprezintatilde circa 6 din suprafaţa totalatilde a şanţului necesar pentru
realizarea cu tranşeu deschis a conductei
223 Tehnologia sliplineTehnologia constatilde icircn introducerea unui tub nou icircn tubul vechi curatildeţat De regulatilde se
instaleazatilde conducte noi din GRP din PEID icircn conducte vechi Metoda se aplicatilde la reabilitareaconductelor de apatilde potabilatilde canalizare menajeratilde şi industrialatilde gaze naturale Toate sarcinilesunt preluate de noua conductatilde Secţiunea transversalatilde a noii conducte este mai micatilde casecţiunea transversalatilde a vechii conducte dar diferenţa va fi compensatatilde de valoareacoeficientul de rugozitate foarte mic al suprafeţei interioare a noii conducte Spaţiul dintrevechea conductatilde şi noua conductatilde este umplut cu un material special de cimentare In figura4A se prezintatilde schema tehnologicatilde de montare a noii conducte din PEID icircmbinatatilde prin suduratildecap la cap icircn exteriorul conductei vechiIn figura 4B se prezintatilde schema tehnologicatilde pentrumontare conducte GRP
A B1 2 3 4 5 1 2 3
12
Fig4 A-Tehnologie slipline montare conductatilde PEID 1- conductatilde veche2 ndashcap de tragere3-material de umplere4- cacircrlig6- conductatilde nouatilde PEID B-montare conductatilde GRP 1- conductatildeveche 2-material de cimentare 3- conductatilde nouatilde
224 Tehnologia subline
In conducta veche inspectatatilde video şi ulterior curatildeţatatilde foarte bine se introduce oconductatilde de polietilenatilde PE 80 sau PE 100 avatildend SDR (raportul dintre Dn t ) icircntre 26 şi 80Conducta nouatilde se supune unui proces de deformare a secţiunii transversale pe toatatilde lungimeaconductei sub forma de U ( icircn domeniul de elasticitate al materialului) dupatilde care se leagatilde cubenzi de sprijin figura 5 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde de troliu cu un cablu forţa detragere fiind monitorizatatilde permanent Dupatilde introducerea noii conducte icircn vechea conductatilde seintroduce apatilde sub presiune icircn conductatilde benzile de sprijin se vor rupe şi conducta nouatilde vareveni la forma iniţialatilde datoritatilde memoriei termice Procedeul se aplicatilde pentru Dn = 75mmdivide 1600mm şi lungimea L = 600m
1 2 3 4
Figura 5 Tehnologia subline 1- conductatilde veche 2- conductatilde nouatilde 3 ndash bandatilde de sprijin4 ndash conductatilde nouatilde revenitatilde la forma circularatilde
225 Tehnologia compact pipe
Conducta nouatilde din PEXa ( polietilenatilde reticulatatilde cu memoria formei) este introdusatilde icircnconducta de reabilitat deformatatilde sub forma literei C Aceastatilde conductatilde este trasatilde icircn conductaveche cu ajutorul unui troliu puţurile de acces sunt fie catildeminele de vanatilde existente fie puţuri
13
noi In figura 6 se prezintatilde poziţia conductei noi icircn timpul procesului de reabilitare şi dupatildereabilitare Readucerea conductei noi la forma iniţialatilde se face prin icircncatildelzire cu abur
Diametrul conductelor de reabilitat Dn = 100 divide 500 mm lungimea maximatilde 700mConducta nouatilde se muleazatilde pe interiorul conductei vechi şi preia sarcinile acesteia
226 Tehnologia swagelining
Tehnologia swagelining utilizeazatilde ca şi conductatilde nouatilde polietilena standard catildereia i sereduce diametrul cu 5divide 15 - deformatatilde icircn domeniul elastic cu ajutorul unui echipamentcomplex de reducere a diametrului figura 7 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde cu troliu icircnconducta veche ce trebuie reabilitatatilde Dupatilde aşzarea pe poziţia finalatilde a conductei forţa detragere este redusatilde iar conducta nouatilde revine la diametrul iniţial datoritatilde fenomenului derevenire elasticatilde Conducta nouatilde se muleazatilde perfect pe suprafaţa interioaratilde a conductei dereabilitat suprafaţatilde ce trebuie satilde fie curatatilde In figura 8 se prezintatilde instalaţia pentru procedeulswagelining Diametrul conductelor ce pot fi reabilitate Dn= 65 divide 1000mm la o lungimede 1000 m
Forţa de tracţiune a troliului poate fi determinatatilde cu relaţia ( 2 )
1 2 3Fig6 Tehnologia compact pipe 1-conductatilde de reabilitat 2- conductatildenouatilde deformatatilde icircn C 3- conductatilde nouatilde readusatilde la forma iniţialatilde
14
1 2 3 4 5
Figura 7Reducere dimensiuni conductatilde 1-conductatilde veche2 ndash conductatilde nouatilde gacirctuitatilde3- filieratilde 4- conductatilde nouatilde5- cap de tragere
1 2 3 4 5 6 7 8 9Figura 8 Instalaţie pentru tehnologia swagelining 1-conductatilde nouatilde PE 2- rolatilde de ghidare 3-reductor 4- puţ de plecare 5- conductatilde veche 6- cap de tragere 7- cablu 8-puţ sosire 9-troliu
267 Tehnologia rolldown
Tehnologia se aplicatilde la sistemele de distribuţie apatilde cu diametre mari amplasate icircn zone cutrafic pietonal şi auto ridicat Se utilizeazatilde conducte din PE icircmbinate prin suduratilde cap la cap peşantier cu ajutorul unui dispozitiv special cu role perechi Acest dispozitiv reduce diametrulcu maxim 10 icircn domeniul elastic al materialului viteza de reducere fiind de 1divide 3mminutReaducerea la forma şi dimensiunea iniţialatilde se face prin icircncatildelzirea conductei cu aburProcedeul este unul structural se pot reabilita conducte instabil din punct de vederestatic In figura 9 se prezintatilde tehnologia rolldown Dimensiunile conductelor de reabilitatDn=150 divide1000 mm lungimea 600 divide800 m
15
1 2 3 4
Figura 9 Tehnologia rolldown 1-conductatilde de reabilitat2-role3- conductatilde nouatilde4- conductatilde nouatilde fixatatilde icircn conducta veche
Bibliografie1 Roman M şa- Analiza multicriterialatilde Manual 2012 Academia de studii economiceBucureşti2 Massimio Flori ndashGhid pentru analiza cost-beneficu a proiectelor de investiţii Fonduleuopean pentru dezvoltare regionalatilde fondul de coeziune şi ISPA Universitatea de studii dinMilano 19973xxx - Ghid naţional pentru analiza cost-beneficiu a proiectelor finanţate din instrumentelestructurale Ministerul Economiei şi finanţelor4 StoenescuAl şa- Culegere de probleme de mecanicatilde teoreticatilde Editura Didacticatilde şipedagogicatilde Bucureşti 19655 Tudor I şa ndash Protecţia anticorozivatilde şi reabilitatea conductelor şi rezervoarelor EdituraUPG Ploieşti 2007 ISBN ndash 978-973-719-154-06 UTCB-ICECOM Bucureşti ndash Ghid pentru reabilitatea conductelor pentru transportul apei(brutecurate uzate uzate epurate etc) Bucureşti 20137Alessandrescu A- Inginerie mecanicatilde a sistemelor de conducte Ghid de proiectare + CDEditura AGIR Bucureşti 2013 ISBN 978-973-720-489-98 Paraschiv D- Tehnologii de recondiţionare şi procesatilderi ale suprafeţelor metalice EdituraJunimea Iaşi 2005 ISBN 973-37-0539-x9Najafi M ndash Trenchless technologies Piping- Installation and Inspection SUA ASCE PressISBN -978-0-07-164088-62010
16
10 Trujillo ARGhaderi S- Analysis of the long ndashterm Effect of mentenance Strategies InPipelines Technology 2006 Conference Bochum200611 httpmasinisiutilajero12 wwwtpcomro13 wwwrehaucom14SREN 129502 Calculul de rezistenţatilde mecanicatilde al reţele lor icircngropate sub diverse condiţiide icircncatildercare15 wwwceindustrialcomro16 httpinstalatiiucoznetindexconducte0-1517 wwwmnsrocamasuire framehtml18 wwwreabilitare-conductero19wwwcrumanro20 wwwHobasro21wwwgrup4cjro
- Note de curs 1pdf
- Note de curs 2_3pdf
- Note de curs 4_5pdf
- Note de curs 6pdf
- Note de curs 7_8_9pdf
4
pierde apa Metoda modernatilde de detectare a fisurilor este localizarea prin compararea
zgomotelor cu corelatori LNC ( Leak Noise Correlator) fig2
Fig 2 Principiul de funcţionare a corelatorului LNC
Corelatorii LCC utilizeazatilde doi senzori care detecteazatilde zgomotul (vibraţii sonore) produs de
apa care curge prin fisuratilde Distanţa pacircnatilde la cei doi senzori fiind diferitatilde şi intensitatea sonoratilde
receptatatilde de cei doi senzori este diferitatilde Distanţa de la fisuratilde pacircnatilde la transmiţatildetorul cel mai
apropiat se determinatilde cu relatia
L = ( D ndash tv ) 2 (1)
Unde D- lungimea conductei icircntre cele cele douatilde transmiţatildetoare icircn m
L- distanţa de la fisuratilde pacircnatilde la tranmiţatildetorul cel mai apropiat icircn m
v- viteza de propagare a sunetului prin conductatilde icircn mms
5
Fig 3 Detectarea pierderilor de apatilde prin monitorizare acustica cu senzori Wireless
Timpul se determinatilde cu expresia
t = N v (2)
N = D ndash 2L (3)
Altatilde metodatilde pentru detectarea pierderilor de apatildendash sistem de monitorizare Wireless
Leakmaster - fig3 se bazeazatilde tot pe vibraţiile acustice provocate de jetul de apatilde care iese
din conductatilde şi produce icircn corpul conductei vibraţii acustice Nivelele de zgomot detectate de
senzori sunt salvate şi transmise prin radio la unitatea mobilatilde centralatilde De regulatilde se matildesoaratilde
zgomotul icircn timpul perioadei de consum redus de apatilde icircntre orele 2- 4 am Zgomotul poate fi
depistat şi la vane contoare de apatilde hidranţi alte armatildeturi
Urmatilderirea şi calibrarea acusticatilde TestrodGeofon utilizeazatilde douatilde unitatildeţi una de localizare
Testrod alta de calibrare Geofon care lucreazatilde icircn combinaţie cu un generator de puls PWG
Se ascultatilde vanele şi apometrele iar icircn locul unde existatilde scurgere presiunea exercitatatilde produce
un zgomot care poate fi detectat de la suprafaţatilde cu echipamentul amintit fig4
6
1 2 3
Fig4 Determinarea pierderilor de apatilde cu aparatul TestrodGeofon 1 ndashtijatilde robinet 2-
spatilderturatilde 3-hidrant
Detectorul de gaz Gas Check-H2 determinatilde pierderile de hidrogen din conducta umplutatilde cu
gaz la o anumitatilde presiune Durata de matildesurare depinde de dimensiunea fisurii tipul de sol
structura de suprafaţatildefig5
Fig 5 Detector de gaze
4 Diagnosticarea imagisticatilde a statilderii tehnice a conductelor
7
Stabilirea statilderii tehnice a conductelor unui sistem de distribuţie a apei se realizeazatilde icircn prezent
prin diagnosticare imagisticatilde Informaţiile obţinute vor fi utilizate la fundamentarea deciziilor
de reabilitarereparare şi retehnologizare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeaza icircnainte de
icircnceperea unui proces de repararereabilitare cu tehnologii NO DIG adicatilde fatilderatilde satildepatildeturatilde
continuatilde pe icircntreaga perioadatilde de reabilitare şi se terminatilde odatatilde cu finalizarea lucratilderilor de
reabilitare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeazatilde icircn douatilde etape realizarea pe teren a
inspecţiei tehnice a conductelor şi procesarea imaginilor realizate finalizatatilde prin icircntocmirea
raportului de inspecţie Realizarea pe teren a inspecţiei tehnice se face cu ajutorul roboţilor
pentru inspecţie imagisticatilde deplasabili pe roţi sau şenile Inainte de realizarea inspecţiei icircn
conductatilde se realizeazatilde urmatildetoarele operaţii conducta se izoleazatilde de restul instalaţiei se
goleşte de apatilde se curatildeţatilde se demonteazatilde vanele de separaţie şi se introduce robotul icircn
conductatilde Roboţii sunt echipaţi cu camere video laser pentru determinarea ovalitatildeţii
conductei sonar pentru determinarea grosimii stratului de coroziune a fisurilor şi a
icircmbinatilderilor defecte camere telescopice mobile pentru inspecţia tehnicatilde a racordurilor surse
de luminatilde suplimentaratilde radiolocatoare pentru determinarea traseului conductei fig6
Rapoartele de inspecţie cuprind date referitoare la tipul conductei inspectate adacircncimea de
pozare a conductei numatilderul de defecte poziţia şi starea racordurilor tipul defectelor
localizarea acestora schiţa tronsonului inspectat cu localizarea defectelor
Fig 6 Robot dotat şi cu laser pentru stabilirea gradului de ovalizare conducte
Fig7 Diagnosticare conductatilde de apatilde ndashdepuneri
Bibliografie
8
1 Bolboacatilde AM- Contribuţii teoretice şi experimentale la reabilitarea şi modernizarea
conductelor din sistemele de distribuţie a apei icircn localitatildeţi Tezatilde de doctorat UTC-N Cluj-
Napoca 2012
2 wwwtermoutclujrotermoluc
3 SR 13431-2006
4 STAS 73471-74
5wwwdetcondro
6wwwdetectaquaro
7httpcasteconceptro
1
Note de curs 6 Diagnosticarea conductelor din sistemele de transport şidistribuţie a gazelor combustibile
1 IntroducereGazele combustibile- gaze naturale şi gaze petroliere lichefiate- sunt utilizate pentru
- nevoi menajere la maşini de gatildetit şi preparare apatilde caldatilde- instalaţii de ardere pentru obţinerea energiei termice necesare icircncatildelzirii- icircn procese tehnologice
Reţelele pentru transportul şi distribuţia gazelor naturale combustibile se impart icircn- retele exterioare de distribuţie- reţele interioare de utilizare
Presiunile icircn reţeaua de gaze naturale combustibile sunt diferite pe tronsoanele instalaţiei- -icircnaltatilde presiune ˃ 6 bari- -medie presiune 2 ndash 6 bari- -presiune redusatilde 02 ndash 2 bari
-presiune intermediaratilde 005 ndash 02 bari-presiune joasatilde lt 005 bari
Valorile presiunilor au fost stabilite dupatilde urmatildetoarele criterii-presiunea de utilizare a arzatildetoarelor şi altor aparate care lucreazatilde cu gaze-siguranţa icircn exploatare a sistemului de alimentare cu gaze-caracteristicile funcţionale ale regulatoarelor de presiune debitmetre aparate de
reglaj şi automatizareSistemul de conducte de icircnaltatilde presiune pentru gazele din import sau cele din producţieproprie are presiunea de lucru pgt40 bari Sistemul regional de transport are presiunea de 6 ndash40 bari iar sistemul local de transport are presiunea mai micatilde de 6 bari Conductele suntmetalice confecţionate din oţel icircmbinate prin suduratilde electricatilde urmatatilde de verificareacordonului de suduratilde prin metode nedistructiveReteaua exterioaratilde de distribuţie este confecţionatatilde din tevi de oţel imbinate prin suduratilde cufitinguri (cot teu cruce etc) sau din polietilena de icircnaltatilde densitate icircmbinatatilde prin suduratilde
2 Defecţiuni ale conductelor
Prin defect al conductelor din sistemul de transport şi distribuţie al gazelor combustibile seicircnţelege orice eveniment icircn sistem care provoacatilde pierderi de gaze de la simple emanaţii lamodificatilderi ale regimului de presiune care necesitatilde pentru rezolvare reparare materiale forţatildede muncatilde utilaje consum de timpDefecţiunile apar icircn interiorul conductelor metalice lasuprafaţa peretelui sau la exteriorul conductelor Avacircnd icircn vedere gradul de periculozitate alsistemului de conducte defecţiunile posibile se impart icircn trei clase de defecte
- defecte generate de factori dependenţi de timp defecte produse de coroziuneaexterioaratilde ( electrochimicatilde chimicatilde coroziunea solului coroziunea microbiologicatildecoroziunea datoratatilde solicitatilderilor mecanice coroziunea prin eroziune coroziunea piting)defecte provocate de coroziunea interioaratilde defecte produse de coroziunea fisurantatilde subtensiune
- defecte generate de factori stabili defecte de fabricaţie ale icircmbinatilderilor sudate defecte de construcţie ( fisuri şi ruperi ale cordoanelor de suduratilde bucle sau curbe ale ţevilorsudate) defecte ale elementelor filetate ale conductelor defecte ale elementelor de tip specialale conductelor ( defecte ale icircmbinatilderilor cu flanşe defecte de funcţionare incorectatilde arobineţilorvane catildederi ale sistemului de etanşare sau corpurilor echipamentelor )
2
- defecte generate de factori independenţi de timp defecte produse de intervenţiede terţatilde parte (voite sau nevoite) care produc defecte imediate sau icircntacircrziate deterioratilderi prinacţiuni ilicite defecte produse de operarea incorectatilde defecte produse prin solicitatilderi climaticesau de teren ( defecte datorate temperaturilor scatildezute tratildeznete ploi inundaţii alunecatilderi deteren cutremure)
Coroziunea are ponderea cea mai mare raportat la numatilderul de defecţiuni care seregatildesesc icircn lunile cu temperaturi scatildezute şi umiditate mare Se depisteazatilde la distanţe mici decordonul de suduratilde şi se datoreazatilde sudurii necorespunzatildetoare izolaţiei exterioarenecorespunzatildetoare şi solului Fenomenul de coroziune duce la micşorarea grosimii pereteluiconductei şi icircn final la perforarea lui figura 1
Fig1 Coroziune exterioaratilde pe conductatilde de gaz [3]
Dacatilde coroziunea şi fisurile nu sunt depistate şi nu sunt reparate icircn stadiul primar de degradareaceste vor creşte pacircnatilde la degradarea finalatilde catastrofalatilde catildend se pierde gazul din conductatilde şi sepot produce evenimente grave In prezent existatilde implementat icircn sistemul naţional ndashTransgaz-sistemul preventiv si corectiv de mentenanţatilde care introduce un sistem lucratilderi dementenanţatilde planificate anual ndashrevizii tehnice RT- durabilitate economicatilde de mentenanţatildenivel acceptabil al riscului de producere al defectelor accidentale şi cheltuieli minimeplanificate din timp Pentru protecţia catodicatilde a conductelor (sistem activ) se utilizeazatilde douatildesisteme - sistemul cu anozi galvanici ataşaţi conductei
- sistemul cu staţie de injecţie de curent electric icircn conductatildeProtecţia anticorozivatilde exterioaratilde ndashsistem pasiv- ( uşoaratilde normalatilde icircntatilderitatilde foarte icircntatilderitatilde) serealizeazatilde icircn exterior cu mai multe straturi
- stat aderent cu grund vopsea pe bazatilde de bitum şi benzinatilde- strat izolare cu amestec pe bazatilde de bitum
3
- strat armare cu benzi din pacircslatilde sau fibratilde de sticlatilde- icircnveliş exterior din benzi bitum - cauciuc materiale plastice fibre de sticlatilde
Protecţia anticorozivatilde icircn interiorul conductei se realizeazatilde prin grunduire cu bitum
3 Diagnosticarea conductelor din sistemul de transportDiagnosticarea conductelor ce trebuie reabilitatereparate este un proces complex
realizat icircn prezent cu metode moderne Reabilitatea conductei este icircn cele mai multe cazuri osoluţie mai economicatilde decatildet o investiţie nouatilde Deciziile trebuie luate dupatilde o analizatildeeconomicatilde dupatilde durata efectivatilde de exploatare şi istoricul defectelor de pe conductatildeDiagnosticarea conductelor pentru a se stabili starea tehnicatilde vine icircn sprijunul luatilderii uneidecizii corecte Determinarea statilderii tehnice se poate realiza cu urmatildetoarele metode
- investigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei conductei metalice icircngropate aplicabilatildela conducte metalice icircngropate protejate catodic dar care prezintatilde defecte deizolare icircn vederea controlului ultrasonic al integritatildeţii materialului tubular
- investigare din interior cu ajutorul sistemelor inteligente de diagnosticare ndash PIG(cu metode magnetice şi ultrasonice) a conductei icircn funcţiune pentru defecteinterioare şi exterioare ale conductei
- tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziuneInvestigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei se face cu trei procedee- metoda Pearson (gradient de curent alternativ)-metoda potenţialelor la intervale mici CIPS-metoda gradientului de curent continuu DCUGInvestigarea din interior cu sisteme inteligente PIG detecteazatilde coroziuni interioare
coroziuni exterioare defecte ale cordoanelor de suduratilde fisuri ale materialului conducteiTehnologia aplicatatilde cuprinde urmatildetoarele operaţii
- pozarea pe traseul conductei a indicatoarelor de trecere PIG a sistemului de urmatilderirea deplasatilderii PIG-ului
- operaţii pregatildetitoare pentru inspecţie identificarea obstacolelor realizarea unuiprogram de curatildeţire adecvat inspectarea gatilderilor de lansare-primire a instalaţiei godevilare
- curatildeţirea conductelor cu PIG de curatildeţire (godevil) magnetic cu perii racloaremagnetic cu perii pe circumferinţatilde cu discuri de raclare cu discuri de ratildezuire PIG dinpolietilenatilde
- probatilde de trecere cu PIG fals echipat cu discuri de calibrare- inspecţia inteligentatilde propriu zisatilde cu PIG inteligent dotat cu senzori de relevare a
defectelor interne şi externe + detectare presiune temperaturatilde unghi de redare vitezatilde derulare
PIG-ul inteligent trebuie satilde icircnregistreze datele suficiente culese pe canale separate satildedispunatilde de capacitate mare de stocare a datelor satilde aibe un numatilder mare de senzoriminiaturizaţi pentru a acoperii 100 din circumferinţa conductei PIG-ul este transportat princonducta de gaz icircn acelaşi timp cu debitul de gaze necesare consumatorului cu o anumitatildevitezatilde PIG-ul se lanseazatilde din gara de lansare - primire PIG anexa 1 In figurile 2 şi 3 seprezitatilde douatilde tipuri de PIG-uri figura 4 prezintatilde principiul de matildesurare ultrasonicatilde In fig5 67 se prezitatilde tipuri de PIG-uri Gara de lansare primire PIG-uri asiguratilde lansarea PIG-urilor icircnconducte cu DN 200 ndash 1100 mm la presiuni nominale de 25 ndash 100 bari şi temperaturi de -300
-+ 500 Tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziune este o metodatilde nedistructivatilde de
diagnosticare a defectelor conductelor ce nu pot fi diagnosticate cu PIG-uri inteligenteMetoda constatilde icircn efectuarea matildesuratildetorilor deasupra terenului pe traseul conductei icircn vedereadeterminatilderii anomaliilor apatilderute icircn grosimea pereţilor cum ar fi coroziunea Tehnologia deoperare cuprinde
4
- aplicarea unui curent electric cu componente armonice cu frecvenţe diferite icircntredouatilde puncte ale conductei la distanţa de 1000 m unul de altul
- se deplaseazatilde placa cu senzori ( 6 senzori icircn linie x 4 coloane) fig8 din metru icircnmetru pe traseul conductei matildesuracircndu-se cacircmpul magnetic icircn lungul conductei- procesarea datelor obţinute icircn laborator icircn vederea determinatilderii deviaţiei cacircmpului
magnetic dependent de frecvenţatilde icircn direcţie verticalatilde şi orizontalatilde- prezenţa unei deviaţii indicatilde regiunea care prezintatilde defect de regulatilde cauzat de
coroziune-
Fig2 Componenţa PIG cu senzori ultrasonici
Fig3 PIG cu senzori magnetici
Metoda NO PIG se poate utiliza la diametre ale conductelor de 3 ndash 10 ţoli la o grosime aperetelui de maxim 10 mm si o adacircncime a conductei de 2 metri Lungimea de inspecţie aconductei este de 1000 m Productivitatea zilnicatilde este de 750 m Alte caracteristici tehnice
- specificaţie defect ˃ 96- lungimea minimatilde 50 mm- latildeţimea minimatilde 50 mm
5
- detectare defect ˃ 20 pierdere metal rezoluţie adacircncime ˂ 20 mm- adacircncime coroziune minim 50 din grosimea peretelui
Fig6 PIG introdus icircn conductatilde 1- conductatilde 2 ndashPIG
1 2 3 4 5
1
Fig4 Principul de matildesurare ultrasonic 1-peretele Fig 5 PIG de curatildeţire 1- periiţevii2- impuls incident 3- defect interior 4- impulsreflectat 5- defect exterior
1 2
-
6
Fig7 Tipuri de PIG
1 2 3
Fig8Instalaţie de diagnosticare NO PIG 1- placa cu senzori 2 ndash cablu 3- calculator
4 Diagnosticarea conductelor din sistemul de distribuţieConductele de transport şi distribuţie sunt izolate exterior ( protecţie pasivatilde) cu ţesatildeturatilde devatatilde de sticlatilde şi bitum protejate catodic ( protecţie activatilde) Ingropate dacatilde este cazul la minim08 m adacircncime sau montate suprateran Diagnosticarea statilderii tehnice a conductelor se facecu urmatildetoarele procedee
- examinarea vizualatilde cu ochiul liber folosind lupa dacatilde este cazul-examinare imagisticatilde icircn interiorul conductei cu camere video- examinare cu ultrasunete cu impuls reflectat- examinare cu ajutorul curenţilor turbionari- examinare cu radiatii penetrante ( Xγ )- examinare prin termografie
Conductele pot avea defectele coroziune eroziune obosealatilde Forma acestor defecte poate fi
ovalatilde neregulatatilde spiralatatilde Din punct de vedere al originii şi localizare avem defecte de
suprafaţatilde icircn apropierea suprafeţei şi defecte interne Defectele pot fi individuale sau grupate
Alegerea procedeului de diagnosticare se face dupatilde tipul defectului accesibilitatea conductei
nivel de sensibilitate dorit echipament de examinare disponibil costul procedeului Chiar
dacatilde conductele sunt corodate şi pierderea de material din peretele conductei este mai mic de
7
80 din grosimea peretelui dar nu au scurgeri de gaze ele nu se scot din funcţiune dar se
poate micşora presiunea din conductatilde Urmeazatilde a se repara ca defect local efectuicircndu-se
reparaţia localatilde a conductei pe o anumitatilde lungime
Verificarea tehnicatilde a conductelor şi branşamentelor se executatilde la intervale de 6luni-
12 luni icircn funcţie de numatilderul de defecte constatate kman precedent şi alţi parametri tabelul
1 Tabelul 1
Termene maximale pentru efectuarea verificatilderilor tehniceTipul conductei Conducte din oţel Conducte din PE
subterane supraterane
Numatilder de
defecte
constatatekman
precedent x
x lt 0025 0025ltxlt025 025ltxlt1 xgt1 indiferent de
vechimea
conductei
cu
vechime
ltde 2 ani
cu
vechime
gtde 2 ani
Interval de timp
1
verificare
an
1 verificare la
6 luni
1
verificare
la 3 luni
1
verifi
care
lunatilde
1
verificarean
1
verificare
la 6 luni
1
verificare
an
Verificarea etanşeitatildeţii icircmbinatilderii conductelor şi armatildeturilor se face la presiunea de lucru a
gazului din instalaţie cu spumatilde de apatilde şi satildepun sau aparate de detectare scurgeri de gaz metan
In figura 9 se prezintatilde un aparat pentru inspecţie video tractat manual iar icircnfig10 aparat pentru detectarea scurgerilor de gaze naturale utilizat la verificarea etanşeitatildeţii
1
2
Fig10 Aparat pentru detectare scurgeri degaze naturale 1 senzor 2- aparat
Fig9 Aparat pentru inspecţie video
8
Bibliografie
1TatildenatildesescuFT ndash Electrotehnologii Protecţia mediului procesarea de materiale şicontrol nedistructiv Editura AGIR Bucureşti 2011 ISBN 978-973-720-353-32ZecheruGh şa- Strategii de mentenanţatilde pentru conductele de transport al gazelornaturale Universitatea de petrol şi gaze Ploieşti 20113Laţa I Bicircrsan F ndashUtilizarea materialelor compozite la repararea defectelor de tip lipsatildede material produse prin coroziunea exterioaratilde a conductelor metalice In Monitorul depetrol şi gaze 5 (111) mai 2011p64wwwnopigro5wwwflowtitecom ndash Manual de intervenţie Flowtite Technology AS Norvegia6wwwtransgazro7wwwarmagazro8wwwagirro9wwwpipelineengineeringro10wwwscrigroupcom11wwwartecnoro12wwwavantro13PT CR 12-200315SREN 13480-32003A2 200716SREN 14291 ndash Soluţii spumante pentru detectarea scurgerilor de gaze17 EN 12954-2
9
Anexa 1-Garatilde de lansare - primire PIG (godevil) [10]
1
Note de curs 7-8-9 Metode şi tehnologii de reabilitare şi modernizare a conductelor dedistribuţie apatilde canalizare gaz
1 Alegerea tehnologiei de reabilitare a conductelor utilizacircnd analizamulticriterialatilde
11 GeneralitatildeţiReabilitarea conductelor reprezintatilde o etapatilde importantatilde icircn prelungirea duratei de
exploatare a conductei degradate pe o perioadatilde de 30 divide 50 ani Costul reabilitatilderii este estimatla 50 divide 75 din valoarea unei noi investiţii De exemplu icircnlocuirea conductelor de gazenaturale sau a unor tronsoane din acestea se face icircn funcţie de starea tehnicatilde numatilder de defecte km agresivitatea solului şi valorile curenţilor de dispersie modernizarea carosabilului şiinfrastructurii sistemelor de utilitatildeţi necesitatea redimensionatilderii schimbarea regi mului depresiune influenţa asupra mediului ambiant dezvoltarea economicatilde a unor regiuni etcLuarea deciziei de reabilitare este etapa cea mai importantatilde icircn realizarea proiectului dereabilitare Fiind un proiect de dezvoltare tehnologicatilde fundamentarea deciziei se face cuajutorul analizei muticriteriale -AMC Aceasta se bazeazatilde pe analiza cantitativatilde ndash prinpunctare ierarhizare determinarea ponderii - a unei game largi de catagorii şi criteriicalitative de impact Alatildeturi de costurile şi beneficiile economice stabilite prin metodacost-beneficiu - MCB - pot fi elaboraţi diferiţi indicatori sociali şi de mediu Utilizareaacestei metode permite structurarea şi combinarea diferitelor evaluatilderi ce trebuie luate icircnconsiderare icircn luarea deciziilor cacircnd pot fi mai multe alternative
AMC este utilizatatilde pentru selectarea celei mai bune alternative din cele disponibilepentru realizarea investiţiei icircn reabilitarea conductelor Pentru proiecte mici se utilizeazatildeAMC iar pentru proiecte majore AMC + MCB AMC poate fi aplicatatilde şi icircn cazurile icircncare proiectul are obiective simple acestea fiind calitative şi mai puţin cuantificabile
Etapele utilizatilderii AMC sunt- stabilirea contextului decizional- definirea opţiunilor- definirea criteriilor- crearea matricei de performanţatilde- standardizarea punctajelor- ponderea criteriilor pentru cuantificarea relativatilde a fiecatilderui criteriu icircn procesul
decizional- ierarhizarea opţiunilor- ierarhizarea rezultatelor- analiza de senzitivitateStrategia de reabilitare a unui tronson de conductatilde cuprinde urmatildetoarele etape- analiza situaţiei actuale ţinacircnd cont şi de istoricul conductei- stabilirea obiectivelor- managementul datelor- evaluarea defectelor şi a altor elemente ale tronsonului de reabilitat- estimarea şi verificarea costurilor- propuneri şi analizarea strategiei de reabilitare
- planificarea operaţiilor de reabilitareIn final se icircntocmeşte proiectul de reabilitare al conductei Justificarea adoptatilderii proiectului dereabilitare se axeazatilde pe
- reducerea costurilor de operare- reducerea costurilor de reparaţii a conductelor- reducerea pierderilor de fluid vehiculat prin conducte
2
- creşterea gradului de icircncredere a consumatorului icircn calitatea serviciului asigurat defurnizor ( calitatea fluidului presiunea de funcţionare reducerea numatilderului de opririaccidentale)
- protecţia mediului şi conservarea resurselor naturale
12 Metode de evaluareIn cadrul evaluatilderii factorilor care sunt luaţi icircn considerare la luarea deciziei de reabilitare aconductelor fie prin metoda clasicatilde tranşeu deschis fie prin metoda modernatilde NO DIG (fatilderatilde decopertare) se aplicatilde urmatildetoarele metode
- analiza directatilde a performanţelor alternativelor- icircnsumarea ponderilor sau modele liniare cumulative- procesul ierarhiei analitice ( PIA)- metoda ELECTRE l
Indiferent de metoda adoptatatilde icircn prima fazatilde a analizei trebuie stabilite metodele şi procedeelede reabilitare a conductelor Tehnologiile pot fi clasificate astfel pentru catildeptuşireacanalelorconductelor introducerea unei conducte noi icircn conducta veche conducta nouatildepreia sarcinile conductei vechi consolidarea conductei vechi realizarea de lucratilderi noi Inschema urmatildetoare se prezintatilde principalele metode şi tehnologii de reabilitareReparaţie capitalatilde reabilitare conducte-NO DIG (fatilderatilde decopertare)
- place pipe (CIPP) -pentru conducte instabile şi stabile din punct de vedere static - palled in place - inverted in place
- slipline- pentru conducte instabile şi stabile static- catildeptuşire interioaratilde (torcretare)
- cu mortar de ciment - cu polimeri
- close fit pipe - sublime -swagelining - rolldown -compact pipe
Inlocuire conducte vechi ndashNO DIG-cu icircndepatildertarea conductei vechi din sol
- conductatilde pilot ndashpilot l- pilot ll
- impactor- pipe ejection- pipe extraction- CLG
- cu distrugerea conductei vechi- pipe bursting (cu aer comprimat cu forţatilde de tragere cu acţionarehidraulicatilde pipe implosion)- pipe splitting ( pentru oţel fontatilde ductilatilde )
Reparaţie capitalatilde reabilitare - tranşeu deschisReparaţie localatilde - short liner pentru Dn = 100 divide 600 mm
- echipament robotizat pentru netezirea presarea mufelor şi cratildepatildeturilor din ţevi Dn
ge 150 mm + reabilitarea branşamentelor realizate cu coliere presate pe conductaprincipalatilde şi etanşare cu ratildeşini Dn ge 150 mm
- tehnica injectatilderii pentru sigilarea mufelor şi cratildepatildeturilor
3
- procedee de reparare prin sudare la conducte metalice ( icircncatildercare cu suduratilde peticesudate manşoare tip B
- procedee de reparare a conductelor metalice fatilderatilde sudare( cu manşon tip Aicircnvelişuri cu ratildeşinatilde)
- utilizarea icircnvelişurilor de consolidare metalice umplute cu materiale polimerice saucompozite
- repararea conductelor metalice cu icircnvelişuri din materiale polimerice saucompozite
-Criteriile al catilderui numatilder nu trebuie satilde fie mai mare de 10 pentru selecţia tehnologiilor dereabilitare sunt prezentate icircn tabelul 1Analizicircnd caracteristicile tehnice şi tehnologice ale tronsonului de conductatilde din schemaprezentatatilde mai sus se extrag variantele de reabilitare care se noteazatilde cu V1 V2ViDin tabelul 1 se aleg criteriile de evaluare
Criterii pentru selecţia tehnologiilor de reabilitare Tabelul 1NrcrtCj Denumirea criteriului UM Natura criteriuluiC1 Durata de viaţatilde a conductei reabilitate ani maximizantC2 Durata de execuţie ani minimizantC3 Perturbarea traficului sau a exploataţiei agricole minimizantC4 Perturbarea altor reţele minimizantC5 Afectarea mediului minimizant
C6 Preţul reabilitatilderii ron minimizantC7 Lungimea traseului m maximizantC8 Garanţia ani maximizantC9 Accesibilitatea ( satisfacerea necesitatildeţilor
locuitorilor a mediului de afaceri)lockm maximizant
Notatilde Natura criteriului poate fi schimbatatilde la cerinţele beneficiarului particularitatildeţile lucratilderiide reabilitare prevederile legislaţiei icircn vigoare factori sociali etc
Fiecatilderui criteriu de evaluare Cj i se stabileşte un coeficient de importanţatilde Kj pe oscaratilde de ierarhizare de la 1 la 3
- 1 ndash importanţatilde redusatilde- 2 ndash importanţatilde medie- 3 ndash importanţatilde maximatilde
Pentru stabilirea ponderii de importanţatilde al fiecatilderui criteriu selectat se utilizeazatilde coeficienţinumerici de importanţatilde utilizacircndu-se diferite scatilderi cu valori 1 divide 3 1 divide 5 1 divide 7 1 divide 10 1 divide100 Alegerea scatilderii se face icircn funcţie de precizia cu care se doreşte departajarea criteriilor deevaluare In tabelul 2 se prezintatilde cacircteva scale de evaluare ( clasificare)
Scale de clasificare cu diferite nivele Tabelul 2
Calificativ acordat Grad de satisfacere3 nivele 1 minim
2 parţial3 total
5 nivele 0 nesatisfatildecatildetor25 satisfatildecatildetor
4
5 mediocru75 bine10 foarte bine
7 nivele -3 influenţatilde negativatilde foarte mare-2 influenţatilde negativatilde mare-1 influenţatilde negativatilde0 nici o influenţatilde1 influenţatilde pozitivatilde2 influenţatilde pozitivatilde mare3 influenţatilde pozitivatilde foarte mare
10 nivele ndash transformareacalificativelor icircn note
Foarte bine Bine Mediocru Satisfatildecatildetor Nesatisfatildecatildetor
Criterii cu pondere ge 3 10 75 5 25 0Criterii cu pondere 2 8 65 5 35 2Criterii cu pondere 1 7 6 5 4 3
Eficienţa economicatilde a noilor tehnologii NO DIG apare numai peste o anumitatilde valoare alungimii de conductatilde reabilitatatilde
13 Metoda de evaluare globalatilde a performanţelorAceastatilde metodatilde este icircn prezent cea mai utilizatatilde de diverse firme instituţii pentru luareadeciziilor icircn domeniul reabilitatilderii sistemelor de conducte ( face parte din metoda icircnsumatilderiiponderilor) Paşii care trebuie urmaţi sunt
- stabilirea variantelor care urmeazatilde a fi analizate schema punct 12- stabilirea criteriilor de evaluare ndash tabelul 1- şi a coeficienţilor numerici de importanţatildetabelul 2- icircntocmirea matricei cu calificative şi transformarea calificativelor icircn notecare seicircnscriu icircn matricea notelor-- calcularea indicelui global de performanţatilde pentru fiecare variantatilde icircn parte cu relaţia
IG = jj
n
j
KN 1
(1)
unde Nj este nota atribuitatildeKj ndash coefientul de performanţatilde (numerici de importanţatilde) a criteriului de evaluaren ndash numatilderul de criterii de evaluare (maxim 10)-clasificarea variantelor analizate- varianta cu punctajul cel mai mare ocupatilde prima
poziţie
2 Principalele tehnologii de reabilitare modernizare conducte
21 Tehnologia cured in place pipe (CIPP)Tehnologia constatilde icircn introducerea unui tub linear flexibil (furtun) ales icircn funcţie de
aplicaţie (apatilde potabilatilde canalizare apatilde industrialatilde etc) impregnat cu o ratildeşinatilde termoreglabilatildeicircn conducta gazdatilde ce trebuie reabilitatatilde Tubul linear flexibil este confecţionat din poliesterlacircnatilde material fibros şi prevatildezut pe o faţatilde cu un film din polietilenatilde poliuretan PVC Ratildeşinatermoreglabilatilde este aleasatilde icircn funcţie de utilizare poliester la canalizatilderi sanitare vinilester laaplicaţii industriale unde se cere rezistenţatilde mare la coroziune şi presiune ratildeşinatilde epoxidicatilde laapatilde potabilatilde icircn domeniul industrial unde se cere rezistenţatilde mare la presiune şi temperaturatilde
5
ridicatatilde In figurile 1 şi 2 se prezintatilde schema de principiu a metodei CIPP antrenareafurtunului se face cu apatilde rece
1 2 3 4 5 6 7 8
Fig1 Introducere furtun flexibil icircn conducta veche 1- conductatilde veche (gazdatilde) 2- apatilde rece3- autospecialatilde 4- furtun nou 5- furtun pliat impregnat cu ratildeşinatilde 6 ndashechipament tip rastel7- catildemin de acces 8- hidrant
Intatilderirea furtunului cu apatilde caldatilde este prezentatatilde icircn figura 2Tratarea ratildeşinii cu careeste impregnat furtunul se poate face cu apatilde caldatilde abur cu latildempi cu raze ultravioleteLa tratarea cu apatilde caldatilde sau abur se urmatildereşte cu ajutorul unor senzori permanenttemperatura la fiecare capatildet al furtunului Ratildeşinile artificiale epoxy A2000B se folosescpentru catildeptuşeli impregnate la exteriorul furtunului PVC iar FluvPax TF4 se utilizeazatilde lamateriale neţesute la furtune PUExistatilde douatilde procedee de introducere a furtunului flexibil icircn conducta veche (gazdatilde) primulinverted in place la care furtunul este introdus cu ajutorul aerului comprimat (presiunea aer02divide04 bari) sau a apei al doilea procedeu pulled in place la care furtunul se trage icircnconducta veche cu troliu Procedeul CIPP se poate aplica pentru conducte instabile şi stabiledin punct de vedere static
Procedeul se aplicatilde la conducte cu Dn = 100 divide 1200 mm Lungimea tronsonuluireabilitat L le 600 mIndiferent de procedeu se va urmatilderi viteza cu care se deplaseazatilde furtunul icircn conducta veche(gazdatilde) 4 divide 7 mmin precum şi forţa de tragere a furtunului care nu trebuie sa depatildeşeascatildevaloarea prescrisatilde de producatildetor Se utilizeazatilde curent douatilde tipuri de furtune
- pe baza icircnvelişului extern PVC conducta este icircn linie dreaptatilde coturi la maximum450 Dn = 100 divide 400 mm dimensiunile nu se modificatilde icircn timpul procesului deinstalare
- pe baza icircnvelişului extern PU pentru ţevi drepte cu coturi la 900 extensibile se potutiliza şi la un alt diametru mai mare ca cel nominal de micşoreazatilde cu 4 datoritatildeextensiilor radiale icircn consecinţatilde lungimea de va matilderi cu 4
6
Forţa de tragere a furtunului datoritatilde frecatilderilor dintre conducta gazdatilde şi furtun se poatecalcula cu expresia
Ft = 12 (μmiddotpmiddotx) (2)unde Ft este forţa de tragere icircn N
μ = 01 divide 03 ndashcoeficient de frecare furtun conductatilde vechep ndash greutatea liniaratilde a furtunului icircn Nmx ndash lungimea furtunului icircn m
1 2 3 4 5Figura 2 Intatilderirea ratildeşinii cu apatilde caldatilde 1 catildemin de sosire 2- apatilde caldatilde 3- conductatilde nouatildeicircntatilderitatilde4-conductatilde apatilde caldatilde tur 5- conductatilde apatilde caldatilde retur
Dupatilde icircntatilderirea ratildeşinii conducta poate fi spatildelatatilde şi dezinfectatatilde Conductele de branşament seleagatilde la conducta reabilitatatilde cu ajutorul robotului echipat special cu freze şi camere videoUrmeazatilde inspecţia video pe icircntreg traseul reabilitat Garanţia acordatatilde 25 ani[14]
Tehnologia de execuţie are urmatildetoarele etape- colectarea datelor de spre diametrul nominal al conductei gazde debitul vehiculat
grosimea peretelui materialul din care este confecţionatatilde conducta schimbatilderile de diametrupe anumite tronsoane identificarea tuturor ramificaţiilor active şi inactive
- identificarea gurilor de acces sau executarea acestora- montarea echipamentului de tip rastel- redicţionarea curgerilor din conducta gazdatilde curatildeţirea conductei- instalarea furtunului impregnat cu ratildeşinatilde icircn conducta gazdatilde prin gurile de acces- uscarea materialului cu apatilde caldatilde abur sau latildempi cu raze ultraviolete- verificarea conductei noi- reconectarea conecţiilor laterale prin decuparea de guri de conectare laterale şi
sigilarea conecţiilor laterale abandonate22 Calculul de reabilitare a conductei reabilitate cu tehnologia CIPP
7
Conducta gazdatilde poate fi parţial deterioratatilde Pentru a se realiza stabilitatea staticatilde a noiiconducte reabilitate trebuie dimensionat furtunul icircn funcţie de solicitatilderile externe Calcululconstatilde icircn
- calculul la incovoiere- calculul la flambaj- calculul rezistenţei furtunului la obosealatilde (stres)- calculul la flambaj datorat icircncatildercatilderii rezultate din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde
221 Calculul la icircncovoiereCalculul de icircncovoiere constatilde fie icircn determinarea procentului de icircncovoiere
efectiv (γD) la o anumitatilde grosime a peretelui furtunului t fie a grosimii pereteluifurtunului t admiţacircnd un procent de icircncovoiere maxim de (γD) le 5 Procentul deicircncovoire se calculeazatilde cu relaţia
γD = K(LW + Ws ) 100 [ E 15( DR ndash 1)3 + 0061 Es] (3)
unde γ este icircncovoierea conductei reabilitate-γD le 5 - procentul de icircncovoiere- L = 125 coeficient de decalaj- K = 0083 constantatilde de stratificare- W ndash icircncatildercarea staticatilde icircn N- Ws ndash icircncatildercarea dinamicatilde icircn N- DR = D t ndashraportul conductei reabilitate- D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat) icircn m- t ndash grosimea furtunului icircn m- E ndashmodulul de elasticitate al solului icircn Nm2- Es- modul de reacţie al solului icircn Nm2
Incatildercarea staticatilde W rezultatatilde din greutatea solului se calculeazatilde cu relaţiaW = CmiddotωmiddotBd 144 (4)
Unde C ndashgrad de ovalizareω- densitatea solului icircn kgm3Bd- latildeţimea tranşeei icircn care a fost montatatilde conducta ga zdatilde ( de reabilitat) icircn m
Coeficientul C se determinatilde cu expresia
C =
ku
e d
S
B
Huk
2
1
2
(5)
unde ku este raportul icircntre icircncatildercarea orizontalatilde şi cea verticalatildeHs ndashadacircncimea de pozare a conductei icircn m
Calculul icircncatildercatilderii dinamice care acţioneazatilde asupra furtunului pleacatilde de la realitatea catilde asuprafurtunului pot acţiona icircncatildercatilderi dinamice concentrate WSC şi icircncatildercatilderi dinamice distribuiteWSD
WS= WSC + WSD (6)
WSC = 033middotCSCmiddotPmiddotFSC 12middotD (7)WSD = CSDmiddotpmiddotFSD 144 (8)
unde CSC ndash coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor concentrateP ndash icircncatildercatilderi concentrate icircn NFSC- factor de impact pentru icircncatildercatilderi concentrate
8
CSD- coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor distribuitep ndash suprafaţa pe care sunt aplicate icircncatildercatilderile distribuite m2FSD- factor de impact pentru icircncatildercatilderi distribuite
222Calculul la flambaj
Furtunul este solicitat exterior de icircncatildercatilderi dinamice concentrate şi distribuite plusicircncatildercarea rezultatatilde din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde Grosimea furtunului t se determinatilde curelaţia[9]
t = 0721 D
3
1
2
sSL
t
CEBRE
I
Nq
(9)
unde D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde icircn mN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
qt =N
1 2
1
332
D
IECcedilBR L
(10)
qt ndash presiunea exterioaratilde exercitatatilde asupra conductei icircn Nm2EL ndash modulul de elasticitate redus la icircncovoiere datoritatilde efectului de icircmbatildetracircnire icircn Nm2Rω= 1 ndash 033(HωHS) coeficientul lui Buoyancy pentru apatilde (valoare minimatilde 067)B - coeficient de elasticitate pentru furtunI = 250t - moment de inerţieC- coeficient de ovalizare a conductei respectiv al furtunului calculat cu relaţia
C =
3
2
1001
1001
q
q
(11)
q ndash gradul de ovalizare calculat cu expresia
q = 100 (m
m
D
DD max ) (12)
unde Dm Dmax sunt diametrul mediu respectiv diametrul maxim al conducteiCoeficientul de elasticitate pentru furtun se determinatilde cu expresia
B =sH
e650
41
1
(13)
Incatildercatilderile statice şi dinamice se determinatilde cu relaţiile (6) (7) (8)In cazul icircn care flambajul este datorat numai icircncatildercatilderilor rezultate din acţiunea pacircnzei
de apatilde freaticatilde grosimea furtunului t se calculeazatilde cu expresia
9
t =
1
1(
2 3
1
2
PN
CKE
DR
L
(14)
icircn care P ndash este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunK = 7 ndashfactor de amplificareEL ndash modulul de elasticitate la icircncovoiereν = 03 ndashcoeficientul lui Poisson pentru furtunC- coeficientul de ovalizareDR- raportul conductei reabilitateN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
223 Verificarea rezistenţei furtunului la stresLa o duratatilde de viaţatilde de 50 de ani furtunul este supus unor condiţii de stres (obosealatilde
icircmbatildetracircnire) Fiind confecţionat din mai multe materiale cu caracteristici tehnice diferitefurtunul trebuie verificat şi la stres Se poate utiliza relaţia
15100
q(1+
100
q)( 2)(
t
D- 05 ( 1+ )
100
q)(
t
D=
PN
S(15)
icircn care P este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunt ndash grosimea furtunuluiN = 15 divide 2 factor de siguranţatildeS ndash rezistenţa la icircncovoiere a furtunuluiD ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat)q ndash gradul de ovalizare
Valoarea cea mai mare a grosimii furtunului t ca rezultat al diferitelor calcule efectuatepentru fiecare tip de solicitare icircn parte este grosimea finalatilde a peretelui furtunului
23 Metode de catildeptuşire interioaratildeConductele ce trebuie reabilitate sunt catildeptuşite pe suprafaţa interioaratilde cu un strat
subţire de mortar de ciment special sau polimeri speciali De regulatilde grosimea stratului estemai micatilde de 10 mm In unele cazuri se pot depune mai multe straturi Captuşirea interioaratilde(catildematildeşuirea) trebuie satilde asigure protecţie anticorozivatilde umplerea fisurilor şi a gatildeurilorrigiditatea catildeptuşelii stabilitatea staticatilde a conductei In acelaşi timp se icircmbunatildetatildeţescproprietatildeţile hidraulice ale conductei suprafaţa rezultatatilde icircn urma depunerii are rugozitatea maimicatilde ca rugozitatea suprafeţei interioare a vechii conducte Inainte de a se aplica metoda decatildeptuşire interioaratilde conducta se curatildetatilde foarte bine asiguracircndu-se un suport bun pentrucatildeptuşeala aplicatatilde In figura 3 se prezintatilde procedeul de catildeptuşire prin centrifugarePentru protejarea anticorozivatilde a conductelor metalice se aplicatilde catildeptuşeli cu ratildeşini poliexidicatilde
poliuree şi poliuretanToate aceste materiale au şi o bunatilde rezistenţatilde la abraziune Rugozitatea
suprafeţei interioare a conductei este foarte micatilde
Procedeul se aplicatilde la conducte cu diametrul nominal Dn= 80 divide 3400 mm şi lungimi aletronsoanelor de conducte L le 400 m
10
1 2 3 4 5 6Fig3 Utilaj pentru catildeptuşire prin centrifugare 1-conductatilde veche curatildeţatatilde 2 - furtun pentrualimentare cu mortar 3- robot 4- cap de pulverizare prin centrifugare 5- sistem de gletuire6-strat de mortar depus
Debitul de apatilde transportat prin conductatilde Q icircnainte de reabilitare calculat cu relaţiaQ = Av (16)
unde - Q este debitul apei vehiculate prin conductatilde icircn m3s- v ndashviteza apei icircn secţiunea de calcul icircn ms- A ndasharia secţiunii transversale a conductei icircn m2
trebuie satilde fie cel puţin egal cu debitul de apatilde transportat prin conducta reabilitatatildeMicşoracircndu-se diametrul interior al conductei viteza apei creşte cresc şi pierderile de sarcinatildedatoritatilde creşterii vitezei apei Din acest motiv icircn cadrul procesului de catildematildeşuire (torcretare)se procedeazatilde la gletuirea stratului de mortar de ciment pentru ca rugozitatea stratului realizatsa fie mai micatilde ca cea dinaintea reabilitatilderii Produsul de cimentare este alcatildetuit din cimentcu proprietatildeţi speciale + nisip cu granulaţie micatilde + aditivi Mortarul preparat icircn malaxoarespeciale dupatilde reţete este transportat cu pompe prin furtun la robot
Reproiectarea constatilde icircn calculul pierderilor de sarcinatilde unitare distribuite icircnainteşi dupatilde reabilitarea conductei precum şi a stabilitatildeţii statice sub influenţa diferitelorsarcini exterioarePierderile de sarcinatilde unitare distribuite icircn funcţie de debitul de apatilde transportat se determinatilde curelaţia
hr = Md Q2 (17)unde hr sunt pierderile de sarcinatilde unitar distribuite icircn mbar m
Md ndash modulul de rezistenţa hidraulicatilde icircn s2 m5Modulul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde Md se calculeazatilde cu relaţia
Md = 00826middot(λd5) (18)unde λ este coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde [-]
d- diametrul interior al conductei icircn mIntre coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde λ şi coeficientul lui Chezy ndashC- existatilde
legatildeturaλ = 8middotg C2 (19)
unde C -este coeficientul lui Chezy icircn m05sg-acceleraţia gravitaţionalatilde icircn ms2
Coeficientul lui Chezy se determinatilde cu expresia
C = kmiddotRh16 (20)
unde k-coeficientul de rugozitate al materialului [-]
11
Raza hidraulicatilde a conductei cu secţiunea circularatilde se determinatilde cu expresia
Rh = d4 (21)unde d ndash diametrul interior al conductei icircn m
In cazul icircn care se urmatildereşte protecţia anticorozivatilde umplerea fisurilor rigiditatea catildeptuşelii
(aplicaţie semi-structuralatilde) materialul folosit la obţinerea stratului depus de o anumitatilde
grosime t trebuie satilde asigure rezistenţa la forfecare pentru a menţine continuitatea
longitudinalatilde a stratului icircn prezenţa mişcatilderilor de teren rezistenţatilde la icircncovoiere rezistenţatilde
pentru preluarea sarcinilor dinamice Trebuie satildepate puţuri de lansare (de plecare de sosire
intermediare) care reprezintatilde circa 6 din suprafaţa totalatilde a şanţului necesar pentru
realizarea cu tranşeu deschis a conductei
223 Tehnologia sliplineTehnologia constatilde icircn introducerea unui tub nou icircn tubul vechi curatildeţat De regulatilde se
instaleazatilde conducte noi din GRP din PEID icircn conducte vechi Metoda se aplicatilde la reabilitareaconductelor de apatilde potabilatilde canalizare menajeratilde şi industrialatilde gaze naturale Toate sarcinilesunt preluate de noua conductatilde Secţiunea transversalatilde a noii conducte este mai micatilde casecţiunea transversalatilde a vechii conducte dar diferenţa va fi compensatatilde de valoareacoeficientul de rugozitate foarte mic al suprafeţei interioare a noii conducte Spaţiul dintrevechea conductatilde şi noua conductatilde este umplut cu un material special de cimentare In figura4A se prezintatilde schema tehnologicatilde de montare a noii conducte din PEID icircmbinatatilde prin suduratildecap la cap icircn exteriorul conductei vechiIn figura 4B se prezintatilde schema tehnologicatilde pentrumontare conducte GRP
A B1 2 3 4 5 1 2 3
12
Fig4 A-Tehnologie slipline montare conductatilde PEID 1- conductatilde veche2 ndashcap de tragere3-material de umplere4- cacircrlig6- conductatilde nouatilde PEID B-montare conductatilde GRP 1- conductatildeveche 2-material de cimentare 3- conductatilde nouatilde
224 Tehnologia subline
In conducta veche inspectatatilde video şi ulterior curatildeţatatilde foarte bine se introduce oconductatilde de polietilenatilde PE 80 sau PE 100 avatildend SDR (raportul dintre Dn t ) icircntre 26 şi 80Conducta nouatilde se supune unui proces de deformare a secţiunii transversale pe toatatilde lungimeaconductei sub forma de U ( icircn domeniul de elasticitate al materialului) dupatilde care se leagatilde cubenzi de sprijin figura 5 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde de troliu cu un cablu forţa detragere fiind monitorizatatilde permanent Dupatilde introducerea noii conducte icircn vechea conductatilde seintroduce apatilde sub presiune icircn conductatilde benzile de sprijin se vor rupe şi conducta nouatilde vareveni la forma iniţialatilde datoritatilde memoriei termice Procedeul se aplicatilde pentru Dn = 75mmdivide 1600mm şi lungimea L = 600m
1 2 3 4
Figura 5 Tehnologia subline 1- conductatilde veche 2- conductatilde nouatilde 3 ndash bandatilde de sprijin4 ndash conductatilde nouatilde revenitatilde la forma circularatilde
225 Tehnologia compact pipe
Conducta nouatilde din PEXa ( polietilenatilde reticulatatilde cu memoria formei) este introdusatilde icircnconducta de reabilitat deformatatilde sub forma literei C Aceastatilde conductatilde este trasatilde icircn conductaveche cu ajutorul unui troliu puţurile de acces sunt fie catildeminele de vanatilde existente fie puţuri
13
noi In figura 6 se prezintatilde poziţia conductei noi icircn timpul procesului de reabilitare şi dupatildereabilitare Readucerea conductei noi la forma iniţialatilde se face prin icircncatildelzire cu abur
Diametrul conductelor de reabilitat Dn = 100 divide 500 mm lungimea maximatilde 700mConducta nouatilde se muleazatilde pe interiorul conductei vechi şi preia sarcinile acesteia
226 Tehnologia swagelining
Tehnologia swagelining utilizeazatilde ca şi conductatilde nouatilde polietilena standard catildereia i sereduce diametrul cu 5divide 15 - deformatatilde icircn domeniul elastic cu ajutorul unui echipamentcomplex de reducere a diametrului figura 7 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde cu troliu icircnconducta veche ce trebuie reabilitatatilde Dupatilde aşzarea pe poziţia finalatilde a conductei forţa detragere este redusatilde iar conducta nouatilde revine la diametrul iniţial datoritatilde fenomenului derevenire elasticatilde Conducta nouatilde se muleazatilde perfect pe suprafaţa interioaratilde a conductei dereabilitat suprafaţatilde ce trebuie satilde fie curatatilde In figura 8 se prezintatilde instalaţia pentru procedeulswagelining Diametrul conductelor ce pot fi reabilitate Dn= 65 divide 1000mm la o lungimede 1000 m
Forţa de tracţiune a troliului poate fi determinatatilde cu relaţia ( 2 )
1 2 3Fig6 Tehnologia compact pipe 1-conductatilde de reabilitat 2- conductatildenouatilde deformatatilde icircn C 3- conductatilde nouatilde readusatilde la forma iniţialatilde
14
1 2 3 4 5
Figura 7Reducere dimensiuni conductatilde 1-conductatilde veche2 ndash conductatilde nouatilde gacirctuitatilde3- filieratilde 4- conductatilde nouatilde5- cap de tragere
1 2 3 4 5 6 7 8 9Figura 8 Instalaţie pentru tehnologia swagelining 1-conductatilde nouatilde PE 2- rolatilde de ghidare 3-reductor 4- puţ de plecare 5- conductatilde veche 6- cap de tragere 7- cablu 8-puţ sosire 9-troliu
267 Tehnologia rolldown
Tehnologia se aplicatilde la sistemele de distribuţie apatilde cu diametre mari amplasate icircn zone cutrafic pietonal şi auto ridicat Se utilizeazatilde conducte din PE icircmbinate prin suduratilde cap la cap peşantier cu ajutorul unui dispozitiv special cu role perechi Acest dispozitiv reduce diametrulcu maxim 10 icircn domeniul elastic al materialului viteza de reducere fiind de 1divide 3mminutReaducerea la forma şi dimensiunea iniţialatilde se face prin icircncatildelzirea conductei cu aburProcedeul este unul structural se pot reabilita conducte instabil din punct de vederestatic In figura 9 se prezintatilde tehnologia rolldown Dimensiunile conductelor de reabilitatDn=150 divide1000 mm lungimea 600 divide800 m
15
1 2 3 4
Figura 9 Tehnologia rolldown 1-conductatilde de reabilitat2-role3- conductatilde nouatilde4- conductatilde nouatilde fixatatilde icircn conducta veche
Bibliografie1 Roman M şa- Analiza multicriterialatilde Manual 2012 Academia de studii economiceBucureşti2 Massimio Flori ndashGhid pentru analiza cost-beneficu a proiectelor de investiţii Fonduleuopean pentru dezvoltare regionalatilde fondul de coeziune şi ISPA Universitatea de studii dinMilano 19973xxx - Ghid naţional pentru analiza cost-beneficiu a proiectelor finanţate din instrumentelestructurale Ministerul Economiei şi finanţelor4 StoenescuAl şa- Culegere de probleme de mecanicatilde teoreticatilde Editura Didacticatilde şipedagogicatilde Bucureşti 19655 Tudor I şa ndash Protecţia anticorozivatilde şi reabilitatea conductelor şi rezervoarelor EdituraUPG Ploieşti 2007 ISBN ndash 978-973-719-154-06 UTCB-ICECOM Bucureşti ndash Ghid pentru reabilitatea conductelor pentru transportul apei(brutecurate uzate uzate epurate etc) Bucureşti 20137Alessandrescu A- Inginerie mecanicatilde a sistemelor de conducte Ghid de proiectare + CDEditura AGIR Bucureşti 2013 ISBN 978-973-720-489-98 Paraschiv D- Tehnologii de recondiţionare şi procesatilderi ale suprafeţelor metalice EdituraJunimea Iaşi 2005 ISBN 973-37-0539-x9Najafi M ndash Trenchless technologies Piping- Installation and Inspection SUA ASCE PressISBN -978-0-07-164088-62010
16
10 Trujillo ARGhaderi S- Analysis of the long ndashterm Effect of mentenance Strategies InPipelines Technology 2006 Conference Bochum200611 httpmasinisiutilajero12 wwwtpcomro13 wwwrehaucom14SREN 129502 Calculul de rezistenţatilde mecanicatilde al reţele lor icircngropate sub diverse condiţiide icircncatildercare15 wwwceindustrialcomro16 httpinstalatiiucoznetindexconducte0-1517 wwwmnsrocamasuire framehtml18 wwwreabilitare-conductero19wwwcrumanro20 wwwHobasro21wwwgrup4cjro
- Note de curs 1pdf
- Note de curs 2_3pdf
- Note de curs 4_5pdf
- Note de curs 6pdf
- Note de curs 7_8_9pdf
5
Fig 3 Detectarea pierderilor de apatilde prin monitorizare acustica cu senzori Wireless
Timpul se determinatilde cu expresia
t = N v (2)
N = D ndash 2L (3)
Altatilde metodatilde pentru detectarea pierderilor de apatildendash sistem de monitorizare Wireless
Leakmaster - fig3 se bazeazatilde tot pe vibraţiile acustice provocate de jetul de apatilde care iese
din conductatilde şi produce icircn corpul conductei vibraţii acustice Nivelele de zgomot detectate de
senzori sunt salvate şi transmise prin radio la unitatea mobilatilde centralatilde De regulatilde se matildesoaratilde
zgomotul icircn timpul perioadei de consum redus de apatilde icircntre orele 2- 4 am Zgomotul poate fi
depistat şi la vane contoare de apatilde hidranţi alte armatildeturi
Urmatilderirea şi calibrarea acusticatilde TestrodGeofon utilizeazatilde douatilde unitatildeţi una de localizare
Testrod alta de calibrare Geofon care lucreazatilde icircn combinaţie cu un generator de puls PWG
Se ascultatilde vanele şi apometrele iar icircn locul unde existatilde scurgere presiunea exercitatatilde produce
un zgomot care poate fi detectat de la suprafaţatilde cu echipamentul amintit fig4
6
1 2 3
Fig4 Determinarea pierderilor de apatilde cu aparatul TestrodGeofon 1 ndashtijatilde robinet 2-
spatilderturatilde 3-hidrant
Detectorul de gaz Gas Check-H2 determinatilde pierderile de hidrogen din conducta umplutatilde cu
gaz la o anumitatilde presiune Durata de matildesurare depinde de dimensiunea fisurii tipul de sol
structura de suprafaţatildefig5
Fig 5 Detector de gaze
4 Diagnosticarea imagisticatilde a statilderii tehnice a conductelor
7
Stabilirea statilderii tehnice a conductelor unui sistem de distribuţie a apei se realizeazatilde icircn prezent
prin diagnosticare imagisticatilde Informaţiile obţinute vor fi utilizate la fundamentarea deciziilor
de reabilitarereparare şi retehnologizare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeaza icircnainte de
icircnceperea unui proces de repararereabilitare cu tehnologii NO DIG adicatilde fatilderatilde satildepatildeturatilde
continuatilde pe icircntreaga perioadatilde de reabilitare şi se terminatilde odatatilde cu finalizarea lucratilderilor de
reabilitare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeazatilde icircn douatilde etape realizarea pe teren a
inspecţiei tehnice a conductelor şi procesarea imaginilor realizate finalizatatilde prin icircntocmirea
raportului de inspecţie Realizarea pe teren a inspecţiei tehnice se face cu ajutorul roboţilor
pentru inspecţie imagisticatilde deplasabili pe roţi sau şenile Inainte de realizarea inspecţiei icircn
conductatilde se realizeazatilde urmatildetoarele operaţii conducta se izoleazatilde de restul instalaţiei se
goleşte de apatilde se curatildeţatilde se demonteazatilde vanele de separaţie şi se introduce robotul icircn
conductatilde Roboţii sunt echipaţi cu camere video laser pentru determinarea ovalitatildeţii
conductei sonar pentru determinarea grosimii stratului de coroziune a fisurilor şi a
icircmbinatilderilor defecte camere telescopice mobile pentru inspecţia tehnicatilde a racordurilor surse
de luminatilde suplimentaratilde radiolocatoare pentru determinarea traseului conductei fig6
Rapoartele de inspecţie cuprind date referitoare la tipul conductei inspectate adacircncimea de
pozare a conductei numatilderul de defecte poziţia şi starea racordurilor tipul defectelor
localizarea acestora schiţa tronsonului inspectat cu localizarea defectelor
Fig 6 Robot dotat şi cu laser pentru stabilirea gradului de ovalizare conducte
Fig7 Diagnosticare conductatilde de apatilde ndashdepuneri
Bibliografie
8
1 Bolboacatilde AM- Contribuţii teoretice şi experimentale la reabilitarea şi modernizarea
conductelor din sistemele de distribuţie a apei icircn localitatildeţi Tezatilde de doctorat UTC-N Cluj-
Napoca 2012
2 wwwtermoutclujrotermoluc
3 SR 13431-2006
4 STAS 73471-74
5wwwdetcondro
6wwwdetectaquaro
7httpcasteconceptro
1
Note de curs 6 Diagnosticarea conductelor din sistemele de transport şidistribuţie a gazelor combustibile
1 IntroducereGazele combustibile- gaze naturale şi gaze petroliere lichefiate- sunt utilizate pentru
- nevoi menajere la maşini de gatildetit şi preparare apatilde caldatilde- instalaţii de ardere pentru obţinerea energiei termice necesare icircncatildelzirii- icircn procese tehnologice
Reţelele pentru transportul şi distribuţia gazelor naturale combustibile se impart icircn- retele exterioare de distribuţie- reţele interioare de utilizare
Presiunile icircn reţeaua de gaze naturale combustibile sunt diferite pe tronsoanele instalaţiei- -icircnaltatilde presiune ˃ 6 bari- -medie presiune 2 ndash 6 bari- -presiune redusatilde 02 ndash 2 bari
-presiune intermediaratilde 005 ndash 02 bari-presiune joasatilde lt 005 bari
Valorile presiunilor au fost stabilite dupatilde urmatildetoarele criterii-presiunea de utilizare a arzatildetoarelor şi altor aparate care lucreazatilde cu gaze-siguranţa icircn exploatare a sistemului de alimentare cu gaze-caracteristicile funcţionale ale regulatoarelor de presiune debitmetre aparate de
reglaj şi automatizareSistemul de conducte de icircnaltatilde presiune pentru gazele din import sau cele din producţieproprie are presiunea de lucru pgt40 bari Sistemul regional de transport are presiunea de 6 ndash40 bari iar sistemul local de transport are presiunea mai micatilde de 6 bari Conductele suntmetalice confecţionate din oţel icircmbinate prin suduratilde electricatilde urmatatilde de verificareacordonului de suduratilde prin metode nedistructiveReteaua exterioaratilde de distribuţie este confecţionatatilde din tevi de oţel imbinate prin suduratilde cufitinguri (cot teu cruce etc) sau din polietilena de icircnaltatilde densitate icircmbinatatilde prin suduratilde
2 Defecţiuni ale conductelor
Prin defect al conductelor din sistemul de transport şi distribuţie al gazelor combustibile seicircnţelege orice eveniment icircn sistem care provoacatilde pierderi de gaze de la simple emanaţii lamodificatilderi ale regimului de presiune care necesitatilde pentru rezolvare reparare materiale forţatildede muncatilde utilaje consum de timpDefecţiunile apar icircn interiorul conductelor metalice lasuprafaţa peretelui sau la exteriorul conductelor Avacircnd icircn vedere gradul de periculozitate alsistemului de conducte defecţiunile posibile se impart icircn trei clase de defecte
- defecte generate de factori dependenţi de timp defecte produse de coroziuneaexterioaratilde ( electrochimicatilde chimicatilde coroziunea solului coroziunea microbiologicatildecoroziunea datoratatilde solicitatilderilor mecanice coroziunea prin eroziune coroziunea piting)defecte provocate de coroziunea interioaratilde defecte produse de coroziunea fisurantatilde subtensiune
- defecte generate de factori stabili defecte de fabricaţie ale icircmbinatilderilor sudate defecte de construcţie ( fisuri şi ruperi ale cordoanelor de suduratilde bucle sau curbe ale ţevilorsudate) defecte ale elementelor filetate ale conductelor defecte ale elementelor de tip specialale conductelor ( defecte ale icircmbinatilderilor cu flanşe defecte de funcţionare incorectatilde arobineţilorvane catildederi ale sistemului de etanşare sau corpurilor echipamentelor )
2
- defecte generate de factori independenţi de timp defecte produse de intervenţiede terţatilde parte (voite sau nevoite) care produc defecte imediate sau icircntacircrziate deterioratilderi prinacţiuni ilicite defecte produse de operarea incorectatilde defecte produse prin solicitatilderi climaticesau de teren ( defecte datorate temperaturilor scatildezute tratildeznete ploi inundaţii alunecatilderi deteren cutremure)
Coroziunea are ponderea cea mai mare raportat la numatilderul de defecţiuni care seregatildesesc icircn lunile cu temperaturi scatildezute şi umiditate mare Se depisteazatilde la distanţe mici decordonul de suduratilde şi se datoreazatilde sudurii necorespunzatildetoare izolaţiei exterioarenecorespunzatildetoare şi solului Fenomenul de coroziune duce la micşorarea grosimii pereteluiconductei şi icircn final la perforarea lui figura 1
Fig1 Coroziune exterioaratilde pe conductatilde de gaz [3]
Dacatilde coroziunea şi fisurile nu sunt depistate şi nu sunt reparate icircn stadiul primar de degradareaceste vor creşte pacircnatilde la degradarea finalatilde catastrofalatilde catildend se pierde gazul din conductatilde şi sepot produce evenimente grave In prezent existatilde implementat icircn sistemul naţional ndashTransgaz-sistemul preventiv si corectiv de mentenanţatilde care introduce un sistem lucratilderi dementenanţatilde planificate anual ndashrevizii tehnice RT- durabilitate economicatilde de mentenanţatildenivel acceptabil al riscului de producere al defectelor accidentale şi cheltuieli minimeplanificate din timp Pentru protecţia catodicatilde a conductelor (sistem activ) se utilizeazatilde douatildesisteme - sistemul cu anozi galvanici ataşaţi conductei
- sistemul cu staţie de injecţie de curent electric icircn conductatildeProtecţia anticorozivatilde exterioaratilde ndashsistem pasiv- ( uşoaratilde normalatilde icircntatilderitatilde foarte icircntatilderitatilde) serealizeazatilde icircn exterior cu mai multe straturi
- stat aderent cu grund vopsea pe bazatilde de bitum şi benzinatilde- strat izolare cu amestec pe bazatilde de bitum
3
- strat armare cu benzi din pacircslatilde sau fibratilde de sticlatilde- icircnveliş exterior din benzi bitum - cauciuc materiale plastice fibre de sticlatilde
Protecţia anticorozivatilde icircn interiorul conductei se realizeazatilde prin grunduire cu bitum
3 Diagnosticarea conductelor din sistemul de transportDiagnosticarea conductelor ce trebuie reabilitatereparate este un proces complex
realizat icircn prezent cu metode moderne Reabilitatea conductei este icircn cele mai multe cazuri osoluţie mai economicatilde decatildet o investiţie nouatilde Deciziile trebuie luate dupatilde o analizatildeeconomicatilde dupatilde durata efectivatilde de exploatare şi istoricul defectelor de pe conductatildeDiagnosticarea conductelor pentru a se stabili starea tehnicatilde vine icircn sprijunul luatilderii uneidecizii corecte Determinarea statilderii tehnice se poate realiza cu urmatildetoarele metode
- investigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei conductei metalice icircngropate aplicabilatildela conducte metalice icircngropate protejate catodic dar care prezintatilde defecte deizolare icircn vederea controlului ultrasonic al integritatildeţii materialului tubular
- investigare din interior cu ajutorul sistemelor inteligente de diagnosticare ndash PIG(cu metode magnetice şi ultrasonice) a conductei icircn funcţiune pentru defecteinterioare şi exterioare ale conductei
- tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziuneInvestigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei se face cu trei procedee- metoda Pearson (gradient de curent alternativ)-metoda potenţialelor la intervale mici CIPS-metoda gradientului de curent continuu DCUGInvestigarea din interior cu sisteme inteligente PIG detecteazatilde coroziuni interioare
coroziuni exterioare defecte ale cordoanelor de suduratilde fisuri ale materialului conducteiTehnologia aplicatatilde cuprinde urmatildetoarele operaţii
- pozarea pe traseul conductei a indicatoarelor de trecere PIG a sistemului de urmatilderirea deplasatilderii PIG-ului
- operaţii pregatildetitoare pentru inspecţie identificarea obstacolelor realizarea unuiprogram de curatildeţire adecvat inspectarea gatilderilor de lansare-primire a instalaţiei godevilare
- curatildeţirea conductelor cu PIG de curatildeţire (godevil) magnetic cu perii racloaremagnetic cu perii pe circumferinţatilde cu discuri de raclare cu discuri de ratildezuire PIG dinpolietilenatilde
- probatilde de trecere cu PIG fals echipat cu discuri de calibrare- inspecţia inteligentatilde propriu zisatilde cu PIG inteligent dotat cu senzori de relevare a
defectelor interne şi externe + detectare presiune temperaturatilde unghi de redare vitezatilde derulare
PIG-ul inteligent trebuie satilde icircnregistreze datele suficiente culese pe canale separate satildedispunatilde de capacitate mare de stocare a datelor satilde aibe un numatilder mare de senzoriminiaturizaţi pentru a acoperii 100 din circumferinţa conductei PIG-ul este transportat princonducta de gaz icircn acelaşi timp cu debitul de gaze necesare consumatorului cu o anumitatildevitezatilde PIG-ul se lanseazatilde din gara de lansare - primire PIG anexa 1 In figurile 2 şi 3 seprezitatilde douatilde tipuri de PIG-uri figura 4 prezintatilde principiul de matildesurare ultrasonicatilde In fig5 67 se prezitatilde tipuri de PIG-uri Gara de lansare primire PIG-uri asiguratilde lansarea PIG-urilor icircnconducte cu DN 200 ndash 1100 mm la presiuni nominale de 25 ndash 100 bari şi temperaturi de -300
-+ 500 Tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziune este o metodatilde nedistructivatilde de
diagnosticare a defectelor conductelor ce nu pot fi diagnosticate cu PIG-uri inteligenteMetoda constatilde icircn efectuarea matildesuratildetorilor deasupra terenului pe traseul conductei icircn vedereadeterminatilderii anomaliilor apatilderute icircn grosimea pereţilor cum ar fi coroziunea Tehnologia deoperare cuprinde
4
- aplicarea unui curent electric cu componente armonice cu frecvenţe diferite icircntredouatilde puncte ale conductei la distanţa de 1000 m unul de altul
- se deplaseazatilde placa cu senzori ( 6 senzori icircn linie x 4 coloane) fig8 din metru icircnmetru pe traseul conductei matildesuracircndu-se cacircmpul magnetic icircn lungul conductei- procesarea datelor obţinute icircn laborator icircn vederea determinatilderii deviaţiei cacircmpului
magnetic dependent de frecvenţatilde icircn direcţie verticalatilde şi orizontalatilde- prezenţa unei deviaţii indicatilde regiunea care prezintatilde defect de regulatilde cauzat de
coroziune-
Fig2 Componenţa PIG cu senzori ultrasonici
Fig3 PIG cu senzori magnetici
Metoda NO PIG se poate utiliza la diametre ale conductelor de 3 ndash 10 ţoli la o grosime aperetelui de maxim 10 mm si o adacircncime a conductei de 2 metri Lungimea de inspecţie aconductei este de 1000 m Productivitatea zilnicatilde este de 750 m Alte caracteristici tehnice
- specificaţie defect ˃ 96- lungimea minimatilde 50 mm- latildeţimea minimatilde 50 mm
5
- detectare defect ˃ 20 pierdere metal rezoluţie adacircncime ˂ 20 mm- adacircncime coroziune minim 50 din grosimea peretelui
Fig6 PIG introdus icircn conductatilde 1- conductatilde 2 ndashPIG
1 2 3 4 5
1
Fig4 Principul de matildesurare ultrasonic 1-peretele Fig 5 PIG de curatildeţire 1- periiţevii2- impuls incident 3- defect interior 4- impulsreflectat 5- defect exterior
1 2
-
6
Fig7 Tipuri de PIG
1 2 3
Fig8Instalaţie de diagnosticare NO PIG 1- placa cu senzori 2 ndash cablu 3- calculator
4 Diagnosticarea conductelor din sistemul de distribuţieConductele de transport şi distribuţie sunt izolate exterior ( protecţie pasivatilde) cu ţesatildeturatilde devatatilde de sticlatilde şi bitum protejate catodic ( protecţie activatilde) Ingropate dacatilde este cazul la minim08 m adacircncime sau montate suprateran Diagnosticarea statilderii tehnice a conductelor se facecu urmatildetoarele procedee
- examinarea vizualatilde cu ochiul liber folosind lupa dacatilde este cazul-examinare imagisticatilde icircn interiorul conductei cu camere video- examinare cu ultrasunete cu impuls reflectat- examinare cu ajutorul curenţilor turbionari- examinare cu radiatii penetrante ( Xγ )- examinare prin termografie
Conductele pot avea defectele coroziune eroziune obosealatilde Forma acestor defecte poate fi
ovalatilde neregulatatilde spiralatatilde Din punct de vedere al originii şi localizare avem defecte de
suprafaţatilde icircn apropierea suprafeţei şi defecte interne Defectele pot fi individuale sau grupate
Alegerea procedeului de diagnosticare se face dupatilde tipul defectului accesibilitatea conductei
nivel de sensibilitate dorit echipament de examinare disponibil costul procedeului Chiar
dacatilde conductele sunt corodate şi pierderea de material din peretele conductei este mai mic de
7
80 din grosimea peretelui dar nu au scurgeri de gaze ele nu se scot din funcţiune dar se
poate micşora presiunea din conductatilde Urmeazatilde a se repara ca defect local efectuicircndu-se
reparaţia localatilde a conductei pe o anumitatilde lungime
Verificarea tehnicatilde a conductelor şi branşamentelor se executatilde la intervale de 6luni-
12 luni icircn funcţie de numatilderul de defecte constatate kman precedent şi alţi parametri tabelul
1 Tabelul 1
Termene maximale pentru efectuarea verificatilderilor tehniceTipul conductei Conducte din oţel Conducte din PE
subterane supraterane
Numatilder de
defecte
constatatekman
precedent x
x lt 0025 0025ltxlt025 025ltxlt1 xgt1 indiferent de
vechimea
conductei
cu
vechime
ltde 2 ani
cu
vechime
gtde 2 ani
Interval de timp
1
verificare
an
1 verificare la
6 luni
1
verificare
la 3 luni
1
verifi
care
lunatilde
1
verificarean
1
verificare
la 6 luni
1
verificare
an
Verificarea etanşeitatildeţii icircmbinatilderii conductelor şi armatildeturilor se face la presiunea de lucru a
gazului din instalaţie cu spumatilde de apatilde şi satildepun sau aparate de detectare scurgeri de gaz metan
In figura 9 se prezintatilde un aparat pentru inspecţie video tractat manual iar icircnfig10 aparat pentru detectarea scurgerilor de gaze naturale utilizat la verificarea etanşeitatildeţii
1
2
Fig10 Aparat pentru detectare scurgeri degaze naturale 1 senzor 2- aparat
Fig9 Aparat pentru inspecţie video
8
Bibliografie
1TatildenatildesescuFT ndash Electrotehnologii Protecţia mediului procesarea de materiale şicontrol nedistructiv Editura AGIR Bucureşti 2011 ISBN 978-973-720-353-32ZecheruGh şa- Strategii de mentenanţatilde pentru conductele de transport al gazelornaturale Universitatea de petrol şi gaze Ploieşti 20113Laţa I Bicircrsan F ndashUtilizarea materialelor compozite la repararea defectelor de tip lipsatildede material produse prin coroziunea exterioaratilde a conductelor metalice In Monitorul depetrol şi gaze 5 (111) mai 2011p64wwwnopigro5wwwflowtitecom ndash Manual de intervenţie Flowtite Technology AS Norvegia6wwwtransgazro7wwwarmagazro8wwwagirro9wwwpipelineengineeringro10wwwscrigroupcom11wwwartecnoro12wwwavantro13PT CR 12-200315SREN 13480-32003A2 200716SREN 14291 ndash Soluţii spumante pentru detectarea scurgerilor de gaze17 EN 12954-2
9
Anexa 1-Garatilde de lansare - primire PIG (godevil) [10]
1
Note de curs 7-8-9 Metode şi tehnologii de reabilitare şi modernizare a conductelor dedistribuţie apatilde canalizare gaz
1 Alegerea tehnologiei de reabilitare a conductelor utilizacircnd analizamulticriterialatilde
11 GeneralitatildeţiReabilitarea conductelor reprezintatilde o etapatilde importantatilde icircn prelungirea duratei de
exploatare a conductei degradate pe o perioadatilde de 30 divide 50 ani Costul reabilitatilderii este estimatla 50 divide 75 din valoarea unei noi investiţii De exemplu icircnlocuirea conductelor de gazenaturale sau a unor tronsoane din acestea se face icircn funcţie de starea tehnicatilde numatilder de defecte km agresivitatea solului şi valorile curenţilor de dispersie modernizarea carosabilului şiinfrastructurii sistemelor de utilitatildeţi necesitatea redimensionatilderii schimbarea regi mului depresiune influenţa asupra mediului ambiant dezvoltarea economicatilde a unor regiuni etcLuarea deciziei de reabilitare este etapa cea mai importantatilde icircn realizarea proiectului dereabilitare Fiind un proiect de dezvoltare tehnologicatilde fundamentarea deciziei se face cuajutorul analizei muticriteriale -AMC Aceasta se bazeazatilde pe analiza cantitativatilde ndash prinpunctare ierarhizare determinarea ponderii - a unei game largi de catagorii şi criteriicalitative de impact Alatildeturi de costurile şi beneficiile economice stabilite prin metodacost-beneficiu - MCB - pot fi elaboraţi diferiţi indicatori sociali şi de mediu Utilizareaacestei metode permite structurarea şi combinarea diferitelor evaluatilderi ce trebuie luate icircnconsiderare icircn luarea deciziilor cacircnd pot fi mai multe alternative
AMC este utilizatatilde pentru selectarea celei mai bune alternative din cele disponibilepentru realizarea investiţiei icircn reabilitarea conductelor Pentru proiecte mici se utilizeazatildeAMC iar pentru proiecte majore AMC + MCB AMC poate fi aplicatatilde şi icircn cazurile icircncare proiectul are obiective simple acestea fiind calitative şi mai puţin cuantificabile
Etapele utilizatilderii AMC sunt- stabilirea contextului decizional- definirea opţiunilor- definirea criteriilor- crearea matricei de performanţatilde- standardizarea punctajelor- ponderea criteriilor pentru cuantificarea relativatilde a fiecatilderui criteriu icircn procesul
decizional- ierarhizarea opţiunilor- ierarhizarea rezultatelor- analiza de senzitivitateStrategia de reabilitare a unui tronson de conductatilde cuprinde urmatildetoarele etape- analiza situaţiei actuale ţinacircnd cont şi de istoricul conductei- stabilirea obiectivelor- managementul datelor- evaluarea defectelor şi a altor elemente ale tronsonului de reabilitat- estimarea şi verificarea costurilor- propuneri şi analizarea strategiei de reabilitare
- planificarea operaţiilor de reabilitareIn final se icircntocmeşte proiectul de reabilitare al conductei Justificarea adoptatilderii proiectului dereabilitare se axeazatilde pe
- reducerea costurilor de operare- reducerea costurilor de reparaţii a conductelor- reducerea pierderilor de fluid vehiculat prin conducte
2
- creşterea gradului de icircncredere a consumatorului icircn calitatea serviciului asigurat defurnizor ( calitatea fluidului presiunea de funcţionare reducerea numatilderului de opririaccidentale)
- protecţia mediului şi conservarea resurselor naturale
12 Metode de evaluareIn cadrul evaluatilderii factorilor care sunt luaţi icircn considerare la luarea deciziei de reabilitare aconductelor fie prin metoda clasicatilde tranşeu deschis fie prin metoda modernatilde NO DIG (fatilderatilde decopertare) se aplicatilde urmatildetoarele metode
- analiza directatilde a performanţelor alternativelor- icircnsumarea ponderilor sau modele liniare cumulative- procesul ierarhiei analitice ( PIA)- metoda ELECTRE l
Indiferent de metoda adoptatatilde icircn prima fazatilde a analizei trebuie stabilite metodele şi procedeelede reabilitare a conductelor Tehnologiile pot fi clasificate astfel pentru catildeptuşireacanalelorconductelor introducerea unei conducte noi icircn conducta veche conducta nouatildepreia sarcinile conductei vechi consolidarea conductei vechi realizarea de lucratilderi noi Inschema urmatildetoare se prezintatilde principalele metode şi tehnologii de reabilitareReparaţie capitalatilde reabilitare conducte-NO DIG (fatilderatilde decopertare)
- place pipe (CIPP) -pentru conducte instabile şi stabile din punct de vedere static - palled in place - inverted in place
- slipline- pentru conducte instabile şi stabile static- catildeptuşire interioaratilde (torcretare)
- cu mortar de ciment - cu polimeri
- close fit pipe - sublime -swagelining - rolldown -compact pipe
Inlocuire conducte vechi ndashNO DIG-cu icircndepatildertarea conductei vechi din sol
- conductatilde pilot ndashpilot l- pilot ll
- impactor- pipe ejection- pipe extraction- CLG
- cu distrugerea conductei vechi- pipe bursting (cu aer comprimat cu forţatilde de tragere cu acţionarehidraulicatilde pipe implosion)- pipe splitting ( pentru oţel fontatilde ductilatilde )
Reparaţie capitalatilde reabilitare - tranşeu deschisReparaţie localatilde - short liner pentru Dn = 100 divide 600 mm
- echipament robotizat pentru netezirea presarea mufelor şi cratildepatildeturilor din ţevi Dn
ge 150 mm + reabilitarea branşamentelor realizate cu coliere presate pe conductaprincipalatilde şi etanşare cu ratildeşini Dn ge 150 mm
- tehnica injectatilderii pentru sigilarea mufelor şi cratildepatildeturilor
3
- procedee de reparare prin sudare la conducte metalice ( icircncatildercare cu suduratilde peticesudate manşoare tip B
- procedee de reparare a conductelor metalice fatilderatilde sudare( cu manşon tip Aicircnvelişuri cu ratildeşinatilde)
- utilizarea icircnvelişurilor de consolidare metalice umplute cu materiale polimerice saucompozite
- repararea conductelor metalice cu icircnvelişuri din materiale polimerice saucompozite
-Criteriile al catilderui numatilder nu trebuie satilde fie mai mare de 10 pentru selecţia tehnologiilor dereabilitare sunt prezentate icircn tabelul 1Analizicircnd caracteristicile tehnice şi tehnologice ale tronsonului de conductatilde din schemaprezentatatilde mai sus se extrag variantele de reabilitare care se noteazatilde cu V1 V2ViDin tabelul 1 se aleg criteriile de evaluare
Criterii pentru selecţia tehnologiilor de reabilitare Tabelul 1NrcrtCj Denumirea criteriului UM Natura criteriuluiC1 Durata de viaţatilde a conductei reabilitate ani maximizantC2 Durata de execuţie ani minimizantC3 Perturbarea traficului sau a exploataţiei agricole minimizantC4 Perturbarea altor reţele minimizantC5 Afectarea mediului minimizant
C6 Preţul reabilitatilderii ron minimizantC7 Lungimea traseului m maximizantC8 Garanţia ani maximizantC9 Accesibilitatea ( satisfacerea necesitatildeţilor
locuitorilor a mediului de afaceri)lockm maximizant
Notatilde Natura criteriului poate fi schimbatatilde la cerinţele beneficiarului particularitatildeţile lucratilderiide reabilitare prevederile legislaţiei icircn vigoare factori sociali etc
Fiecatilderui criteriu de evaluare Cj i se stabileşte un coeficient de importanţatilde Kj pe oscaratilde de ierarhizare de la 1 la 3
- 1 ndash importanţatilde redusatilde- 2 ndash importanţatilde medie- 3 ndash importanţatilde maximatilde
Pentru stabilirea ponderii de importanţatilde al fiecatilderui criteriu selectat se utilizeazatilde coeficienţinumerici de importanţatilde utilizacircndu-se diferite scatilderi cu valori 1 divide 3 1 divide 5 1 divide 7 1 divide 10 1 divide100 Alegerea scatilderii se face icircn funcţie de precizia cu care se doreşte departajarea criteriilor deevaluare In tabelul 2 se prezintatilde cacircteva scale de evaluare ( clasificare)
Scale de clasificare cu diferite nivele Tabelul 2
Calificativ acordat Grad de satisfacere3 nivele 1 minim
2 parţial3 total
5 nivele 0 nesatisfatildecatildetor25 satisfatildecatildetor
4
5 mediocru75 bine10 foarte bine
7 nivele -3 influenţatilde negativatilde foarte mare-2 influenţatilde negativatilde mare-1 influenţatilde negativatilde0 nici o influenţatilde1 influenţatilde pozitivatilde2 influenţatilde pozitivatilde mare3 influenţatilde pozitivatilde foarte mare
10 nivele ndash transformareacalificativelor icircn note
Foarte bine Bine Mediocru Satisfatildecatildetor Nesatisfatildecatildetor
Criterii cu pondere ge 3 10 75 5 25 0Criterii cu pondere 2 8 65 5 35 2Criterii cu pondere 1 7 6 5 4 3
Eficienţa economicatilde a noilor tehnologii NO DIG apare numai peste o anumitatilde valoare alungimii de conductatilde reabilitatatilde
13 Metoda de evaluare globalatilde a performanţelorAceastatilde metodatilde este icircn prezent cea mai utilizatatilde de diverse firme instituţii pentru luareadeciziilor icircn domeniul reabilitatilderii sistemelor de conducte ( face parte din metoda icircnsumatilderiiponderilor) Paşii care trebuie urmaţi sunt
- stabilirea variantelor care urmeazatilde a fi analizate schema punct 12- stabilirea criteriilor de evaluare ndash tabelul 1- şi a coeficienţilor numerici de importanţatildetabelul 2- icircntocmirea matricei cu calificative şi transformarea calificativelor icircn notecare seicircnscriu icircn matricea notelor-- calcularea indicelui global de performanţatilde pentru fiecare variantatilde icircn parte cu relaţia
IG = jj
n
j
KN 1
(1)
unde Nj este nota atribuitatildeKj ndash coefientul de performanţatilde (numerici de importanţatilde) a criteriului de evaluaren ndash numatilderul de criterii de evaluare (maxim 10)-clasificarea variantelor analizate- varianta cu punctajul cel mai mare ocupatilde prima
poziţie
2 Principalele tehnologii de reabilitare modernizare conducte
21 Tehnologia cured in place pipe (CIPP)Tehnologia constatilde icircn introducerea unui tub linear flexibil (furtun) ales icircn funcţie de
aplicaţie (apatilde potabilatilde canalizare apatilde industrialatilde etc) impregnat cu o ratildeşinatilde termoreglabilatildeicircn conducta gazdatilde ce trebuie reabilitatatilde Tubul linear flexibil este confecţionat din poliesterlacircnatilde material fibros şi prevatildezut pe o faţatilde cu un film din polietilenatilde poliuretan PVC Ratildeşinatermoreglabilatilde este aleasatilde icircn funcţie de utilizare poliester la canalizatilderi sanitare vinilester laaplicaţii industriale unde se cere rezistenţatilde mare la coroziune şi presiune ratildeşinatilde epoxidicatilde laapatilde potabilatilde icircn domeniul industrial unde se cere rezistenţatilde mare la presiune şi temperaturatilde
5
ridicatatilde In figurile 1 şi 2 se prezintatilde schema de principiu a metodei CIPP antrenareafurtunului se face cu apatilde rece
1 2 3 4 5 6 7 8
Fig1 Introducere furtun flexibil icircn conducta veche 1- conductatilde veche (gazdatilde) 2- apatilde rece3- autospecialatilde 4- furtun nou 5- furtun pliat impregnat cu ratildeşinatilde 6 ndashechipament tip rastel7- catildemin de acces 8- hidrant
Intatilderirea furtunului cu apatilde caldatilde este prezentatatilde icircn figura 2Tratarea ratildeşinii cu careeste impregnat furtunul se poate face cu apatilde caldatilde abur cu latildempi cu raze ultravioleteLa tratarea cu apatilde caldatilde sau abur se urmatildereşte cu ajutorul unor senzori permanenttemperatura la fiecare capatildet al furtunului Ratildeşinile artificiale epoxy A2000B se folosescpentru catildeptuşeli impregnate la exteriorul furtunului PVC iar FluvPax TF4 se utilizeazatilde lamateriale neţesute la furtune PUExistatilde douatilde procedee de introducere a furtunului flexibil icircn conducta veche (gazdatilde) primulinverted in place la care furtunul este introdus cu ajutorul aerului comprimat (presiunea aer02divide04 bari) sau a apei al doilea procedeu pulled in place la care furtunul se trage icircnconducta veche cu troliu Procedeul CIPP se poate aplica pentru conducte instabile şi stabiledin punct de vedere static
Procedeul se aplicatilde la conducte cu Dn = 100 divide 1200 mm Lungimea tronsonuluireabilitat L le 600 mIndiferent de procedeu se va urmatilderi viteza cu care se deplaseazatilde furtunul icircn conducta veche(gazdatilde) 4 divide 7 mmin precum şi forţa de tragere a furtunului care nu trebuie sa depatildeşeascatildevaloarea prescrisatilde de producatildetor Se utilizeazatilde curent douatilde tipuri de furtune
- pe baza icircnvelişului extern PVC conducta este icircn linie dreaptatilde coturi la maximum450 Dn = 100 divide 400 mm dimensiunile nu se modificatilde icircn timpul procesului deinstalare
- pe baza icircnvelişului extern PU pentru ţevi drepte cu coturi la 900 extensibile se potutiliza şi la un alt diametru mai mare ca cel nominal de micşoreazatilde cu 4 datoritatildeextensiilor radiale icircn consecinţatilde lungimea de va matilderi cu 4
6
Forţa de tragere a furtunului datoritatilde frecatilderilor dintre conducta gazdatilde şi furtun se poatecalcula cu expresia
Ft = 12 (μmiddotpmiddotx) (2)unde Ft este forţa de tragere icircn N
μ = 01 divide 03 ndashcoeficient de frecare furtun conductatilde vechep ndash greutatea liniaratilde a furtunului icircn Nmx ndash lungimea furtunului icircn m
1 2 3 4 5Figura 2 Intatilderirea ratildeşinii cu apatilde caldatilde 1 catildemin de sosire 2- apatilde caldatilde 3- conductatilde nouatildeicircntatilderitatilde4-conductatilde apatilde caldatilde tur 5- conductatilde apatilde caldatilde retur
Dupatilde icircntatilderirea ratildeşinii conducta poate fi spatildelatatilde şi dezinfectatatilde Conductele de branşament seleagatilde la conducta reabilitatatilde cu ajutorul robotului echipat special cu freze şi camere videoUrmeazatilde inspecţia video pe icircntreg traseul reabilitat Garanţia acordatatilde 25 ani[14]
Tehnologia de execuţie are urmatildetoarele etape- colectarea datelor de spre diametrul nominal al conductei gazde debitul vehiculat
grosimea peretelui materialul din care este confecţionatatilde conducta schimbatilderile de diametrupe anumite tronsoane identificarea tuturor ramificaţiilor active şi inactive
- identificarea gurilor de acces sau executarea acestora- montarea echipamentului de tip rastel- redicţionarea curgerilor din conducta gazdatilde curatildeţirea conductei- instalarea furtunului impregnat cu ratildeşinatilde icircn conducta gazdatilde prin gurile de acces- uscarea materialului cu apatilde caldatilde abur sau latildempi cu raze ultraviolete- verificarea conductei noi- reconectarea conecţiilor laterale prin decuparea de guri de conectare laterale şi
sigilarea conecţiilor laterale abandonate22 Calculul de reabilitare a conductei reabilitate cu tehnologia CIPP
7
Conducta gazdatilde poate fi parţial deterioratatilde Pentru a se realiza stabilitatea staticatilde a noiiconducte reabilitate trebuie dimensionat furtunul icircn funcţie de solicitatilderile externe Calcululconstatilde icircn
- calculul la incovoiere- calculul la flambaj- calculul rezistenţei furtunului la obosealatilde (stres)- calculul la flambaj datorat icircncatildercatilderii rezultate din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde
221 Calculul la icircncovoiereCalculul de icircncovoiere constatilde fie icircn determinarea procentului de icircncovoiere
efectiv (γD) la o anumitatilde grosime a peretelui furtunului t fie a grosimii pereteluifurtunului t admiţacircnd un procent de icircncovoiere maxim de (γD) le 5 Procentul deicircncovoire se calculeazatilde cu relaţia
γD = K(LW + Ws ) 100 [ E 15( DR ndash 1)3 + 0061 Es] (3)
unde γ este icircncovoierea conductei reabilitate-γD le 5 - procentul de icircncovoiere- L = 125 coeficient de decalaj- K = 0083 constantatilde de stratificare- W ndash icircncatildercarea staticatilde icircn N- Ws ndash icircncatildercarea dinamicatilde icircn N- DR = D t ndashraportul conductei reabilitate- D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat) icircn m- t ndash grosimea furtunului icircn m- E ndashmodulul de elasticitate al solului icircn Nm2- Es- modul de reacţie al solului icircn Nm2
Incatildercarea staticatilde W rezultatatilde din greutatea solului se calculeazatilde cu relaţiaW = CmiddotωmiddotBd 144 (4)
Unde C ndashgrad de ovalizareω- densitatea solului icircn kgm3Bd- latildeţimea tranşeei icircn care a fost montatatilde conducta ga zdatilde ( de reabilitat) icircn m
Coeficientul C se determinatilde cu expresia
C =
ku
e d
S
B
Huk
2
1
2
(5)
unde ku este raportul icircntre icircncatildercarea orizontalatilde şi cea verticalatildeHs ndashadacircncimea de pozare a conductei icircn m
Calculul icircncatildercatilderii dinamice care acţioneazatilde asupra furtunului pleacatilde de la realitatea catilde asuprafurtunului pot acţiona icircncatildercatilderi dinamice concentrate WSC şi icircncatildercatilderi dinamice distribuiteWSD
WS= WSC + WSD (6)
WSC = 033middotCSCmiddotPmiddotFSC 12middotD (7)WSD = CSDmiddotpmiddotFSD 144 (8)
unde CSC ndash coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor concentrateP ndash icircncatildercatilderi concentrate icircn NFSC- factor de impact pentru icircncatildercatilderi concentrate
8
CSD- coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor distribuitep ndash suprafaţa pe care sunt aplicate icircncatildercatilderile distribuite m2FSD- factor de impact pentru icircncatildercatilderi distribuite
222Calculul la flambaj
Furtunul este solicitat exterior de icircncatildercatilderi dinamice concentrate şi distribuite plusicircncatildercarea rezultatatilde din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde Grosimea furtunului t se determinatilde curelaţia[9]
t = 0721 D
3
1
2
sSL
t
CEBRE
I
Nq
(9)
unde D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde icircn mN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
qt =N
1 2
1
332
D
IECcedilBR L
(10)
qt ndash presiunea exterioaratilde exercitatatilde asupra conductei icircn Nm2EL ndash modulul de elasticitate redus la icircncovoiere datoritatilde efectului de icircmbatildetracircnire icircn Nm2Rω= 1 ndash 033(HωHS) coeficientul lui Buoyancy pentru apatilde (valoare minimatilde 067)B - coeficient de elasticitate pentru furtunI = 250t - moment de inerţieC- coeficient de ovalizare a conductei respectiv al furtunului calculat cu relaţia
C =
3
2
1001
1001
q
q
(11)
q ndash gradul de ovalizare calculat cu expresia
q = 100 (m
m
D
DD max ) (12)
unde Dm Dmax sunt diametrul mediu respectiv diametrul maxim al conducteiCoeficientul de elasticitate pentru furtun se determinatilde cu expresia
B =sH
e650
41
1
(13)
Incatildercatilderile statice şi dinamice se determinatilde cu relaţiile (6) (7) (8)In cazul icircn care flambajul este datorat numai icircncatildercatilderilor rezultate din acţiunea pacircnzei
de apatilde freaticatilde grosimea furtunului t se calculeazatilde cu expresia
9
t =
1
1(
2 3
1
2
PN
CKE
DR
L
(14)
icircn care P ndash este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunK = 7 ndashfactor de amplificareEL ndash modulul de elasticitate la icircncovoiereν = 03 ndashcoeficientul lui Poisson pentru furtunC- coeficientul de ovalizareDR- raportul conductei reabilitateN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
223 Verificarea rezistenţei furtunului la stresLa o duratatilde de viaţatilde de 50 de ani furtunul este supus unor condiţii de stres (obosealatilde
icircmbatildetracircnire) Fiind confecţionat din mai multe materiale cu caracteristici tehnice diferitefurtunul trebuie verificat şi la stres Se poate utiliza relaţia
15100
q(1+
100
q)( 2)(
t
D- 05 ( 1+ )
100
q)(
t
D=
PN
S(15)
icircn care P este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunt ndash grosimea furtunuluiN = 15 divide 2 factor de siguranţatildeS ndash rezistenţa la icircncovoiere a furtunuluiD ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat)q ndash gradul de ovalizare
Valoarea cea mai mare a grosimii furtunului t ca rezultat al diferitelor calcule efectuatepentru fiecare tip de solicitare icircn parte este grosimea finalatilde a peretelui furtunului
23 Metode de catildeptuşire interioaratildeConductele ce trebuie reabilitate sunt catildeptuşite pe suprafaţa interioaratilde cu un strat
subţire de mortar de ciment special sau polimeri speciali De regulatilde grosimea stratului estemai micatilde de 10 mm In unele cazuri se pot depune mai multe straturi Captuşirea interioaratilde(catildematildeşuirea) trebuie satilde asigure protecţie anticorozivatilde umplerea fisurilor şi a gatildeurilorrigiditatea catildeptuşelii stabilitatea staticatilde a conductei In acelaşi timp se icircmbunatildetatildeţescproprietatildeţile hidraulice ale conductei suprafaţa rezultatatilde icircn urma depunerii are rugozitatea maimicatilde ca rugozitatea suprafeţei interioare a vechii conducte Inainte de a se aplica metoda decatildeptuşire interioaratilde conducta se curatildetatilde foarte bine asiguracircndu-se un suport bun pentrucatildeptuşeala aplicatatilde In figura 3 se prezintatilde procedeul de catildeptuşire prin centrifugarePentru protejarea anticorozivatilde a conductelor metalice se aplicatilde catildeptuşeli cu ratildeşini poliexidicatilde
poliuree şi poliuretanToate aceste materiale au şi o bunatilde rezistenţatilde la abraziune Rugozitatea
suprafeţei interioare a conductei este foarte micatilde
Procedeul se aplicatilde la conducte cu diametrul nominal Dn= 80 divide 3400 mm şi lungimi aletronsoanelor de conducte L le 400 m
10
1 2 3 4 5 6Fig3 Utilaj pentru catildeptuşire prin centrifugare 1-conductatilde veche curatildeţatatilde 2 - furtun pentrualimentare cu mortar 3- robot 4- cap de pulverizare prin centrifugare 5- sistem de gletuire6-strat de mortar depus
Debitul de apatilde transportat prin conductatilde Q icircnainte de reabilitare calculat cu relaţiaQ = Av (16)
unde - Q este debitul apei vehiculate prin conductatilde icircn m3s- v ndashviteza apei icircn secţiunea de calcul icircn ms- A ndasharia secţiunii transversale a conductei icircn m2
trebuie satilde fie cel puţin egal cu debitul de apatilde transportat prin conducta reabilitatatildeMicşoracircndu-se diametrul interior al conductei viteza apei creşte cresc şi pierderile de sarcinatildedatoritatilde creşterii vitezei apei Din acest motiv icircn cadrul procesului de catildematildeşuire (torcretare)se procedeazatilde la gletuirea stratului de mortar de ciment pentru ca rugozitatea stratului realizatsa fie mai micatilde ca cea dinaintea reabilitatilderii Produsul de cimentare este alcatildetuit din cimentcu proprietatildeţi speciale + nisip cu granulaţie micatilde + aditivi Mortarul preparat icircn malaxoarespeciale dupatilde reţete este transportat cu pompe prin furtun la robot
Reproiectarea constatilde icircn calculul pierderilor de sarcinatilde unitare distribuite icircnainteşi dupatilde reabilitarea conductei precum şi a stabilitatildeţii statice sub influenţa diferitelorsarcini exterioarePierderile de sarcinatilde unitare distribuite icircn funcţie de debitul de apatilde transportat se determinatilde curelaţia
hr = Md Q2 (17)unde hr sunt pierderile de sarcinatilde unitar distribuite icircn mbar m
Md ndash modulul de rezistenţa hidraulicatilde icircn s2 m5Modulul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde Md se calculeazatilde cu relaţia
Md = 00826middot(λd5) (18)unde λ este coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde [-]
d- diametrul interior al conductei icircn mIntre coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde λ şi coeficientul lui Chezy ndashC- existatilde
legatildeturaλ = 8middotg C2 (19)
unde C -este coeficientul lui Chezy icircn m05sg-acceleraţia gravitaţionalatilde icircn ms2
Coeficientul lui Chezy se determinatilde cu expresia
C = kmiddotRh16 (20)
unde k-coeficientul de rugozitate al materialului [-]
11
Raza hidraulicatilde a conductei cu secţiunea circularatilde se determinatilde cu expresia
Rh = d4 (21)unde d ndash diametrul interior al conductei icircn m
In cazul icircn care se urmatildereşte protecţia anticorozivatilde umplerea fisurilor rigiditatea catildeptuşelii
(aplicaţie semi-structuralatilde) materialul folosit la obţinerea stratului depus de o anumitatilde
grosime t trebuie satilde asigure rezistenţa la forfecare pentru a menţine continuitatea
longitudinalatilde a stratului icircn prezenţa mişcatilderilor de teren rezistenţatilde la icircncovoiere rezistenţatilde
pentru preluarea sarcinilor dinamice Trebuie satildepate puţuri de lansare (de plecare de sosire
intermediare) care reprezintatilde circa 6 din suprafaţa totalatilde a şanţului necesar pentru
realizarea cu tranşeu deschis a conductei
223 Tehnologia sliplineTehnologia constatilde icircn introducerea unui tub nou icircn tubul vechi curatildeţat De regulatilde se
instaleazatilde conducte noi din GRP din PEID icircn conducte vechi Metoda se aplicatilde la reabilitareaconductelor de apatilde potabilatilde canalizare menajeratilde şi industrialatilde gaze naturale Toate sarcinilesunt preluate de noua conductatilde Secţiunea transversalatilde a noii conducte este mai micatilde casecţiunea transversalatilde a vechii conducte dar diferenţa va fi compensatatilde de valoareacoeficientul de rugozitate foarte mic al suprafeţei interioare a noii conducte Spaţiul dintrevechea conductatilde şi noua conductatilde este umplut cu un material special de cimentare In figura4A se prezintatilde schema tehnologicatilde de montare a noii conducte din PEID icircmbinatatilde prin suduratildecap la cap icircn exteriorul conductei vechiIn figura 4B se prezintatilde schema tehnologicatilde pentrumontare conducte GRP
A B1 2 3 4 5 1 2 3
12
Fig4 A-Tehnologie slipline montare conductatilde PEID 1- conductatilde veche2 ndashcap de tragere3-material de umplere4- cacircrlig6- conductatilde nouatilde PEID B-montare conductatilde GRP 1- conductatildeveche 2-material de cimentare 3- conductatilde nouatilde
224 Tehnologia subline
In conducta veche inspectatatilde video şi ulterior curatildeţatatilde foarte bine se introduce oconductatilde de polietilenatilde PE 80 sau PE 100 avatildend SDR (raportul dintre Dn t ) icircntre 26 şi 80Conducta nouatilde se supune unui proces de deformare a secţiunii transversale pe toatatilde lungimeaconductei sub forma de U ( icircn domeniul de elasticitate al materialului) dupatilde care se leagatilde cubenzi de sprijin figura 5 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde de troliu cu un cablu forţa detragere fiind monitorizatatilde permanent Dupatilde introducerea noii conducte icircn vechea conductatilde seintroduce apatilde sub presiune icircn conductatilde benzile de sprijin se vor rupe şi conducta nouatilde vareveni la forma iniţialatilde datoritatilde memoriei termice Procedeul se aplicatilde pentru Dn = 75mmdivide 1600mm şi lungimea L = 600m
1 2 3 4
Figura 5 Tehnologia subline 1- conductatilde veche 2- conductatilde nouatilde 3 ndash bandatilde de sprijin4 ndash conductatilde nouatilde revenitatilde la forma circularatilde
225 Tehnologia compact pipe
Conducta nouatilde din PEXa ( polietilenatilde reticulatatilde cu memoria formei) este introdusatilde icircnconducta de reabilitat deformatatilde sub forma literei C Aceastatilde conductatilde este trasatilde icircn conductaveche cu ajutorul unui troliu puţurile de acces sunt fie catildeminele de vanatilde existente fie puţuri
13
noi In figura 6 se prezintatilde poziţia conductei noi icircn timpul procesului de reabilitare şi dupatildereabilitare Readucerea conductei noi la forma iniţialatilde se face prin icircncatildelzire cu abur
Diametrul conductelor de reabilitat Dn = 100 divide 500 mm lungimea maximatilde 700mConducta nouatilde se muleazatilde pe interiorul conductei vechi şi preia sarcinile acesteia
226 Tehnologia swagelining
Tehnologia swagelining utilizeazatilde ca şi conductatilde nouatilde polietilena standard catildereia i sereduce diametrul cu 5divide 15 - deformatatilde icircn domeniul elastic cu ajutorul unui echipamentcomplex de reducere a diametrului figura 7 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde cu troliu icircnconducta veche ce trebuie reabilitatatilde Dupatilde aşzarea pe poziţia finalatilde a conductei forţa detragere este redusatilde iar conducta nouatilde revine la diametrul iniţial datoritatilde fenomenului derevenire elasticatilde Conducta nouatilde se muleazatilde perfect pe suprafaţa interioaratilde a conductei dereabilitat suprafaţatilde ce trebuie satilde fie curatatilde In figura 8 se prezintatilde instalaţia pentru procedeulswagelining Diametrul conductelor ce pot fi reabilitate Dn= 65 divide 1000mm la o lungimede 1000 m
Forţa de tracţiune a troliului poate fi determinatatilde cu relaţia ( 2 )
1 2 3Fig6 Tehnologia compact pipe 1-conductatilde de reabilitat 2- conductatildenouatilde deformatatilde icircn C 3- conductatilde nouatilde readusatilde la forma iniţialatilde
14
1 2 3 4 5
Figura 7Reducere dimensiuni conductatilde 1-conductatilde veche2 ndash conductatilde nouatilde gacirctuitatilde3- filieratilde 4- conductatilde nouatilde5- cap de tragere
1 2 3 4 5 6 7 8 9Figura 8 Instalaţie pentru tehnologia swagelining 1-conductatilde nouatilde PE 2- rolatilde de ghidare 3-reductor 4- puţ de plecare 5- conductatilde veche 6- cap de tragere 7- cablu 8-puţ sosire 9-troliu
267 Tehnologia rolldown
Tehnologia se aplicatilde la sistemele de distribuţie apatilde cu diametre mari amplasate icircn zone cutrafic pietonal şi auto ridicat Se utilizeazatilde conducte din PE icircmbinate prin suduratilde cap la cap peşantier cu ajutorul unui dispozitiv special cu role perechi Acest dispozitiv reduce diametrulcu maxim 10 icircn domeniul elastic al materialului viteza de reducere fiind de 1divide 3mminutReaducerea la forma şi dimensiunea iniţialatilde se face prin icircncatildelzirea conductei cu aburProcedeul este unul structural se pot reabilita conducte instabil din punct de vederestatic In figura 9 se prezintatilde tehnologia rolldown Dimensiunile conductelor de reabilitatDn=150 divide1000 mm lungimea 600 divide800 m
15
1 2 3 4
Figura 9 Tehnologia rolldown 1-conductatilde de reabilitat2-role3- conductatilde nouatilde4- conductatilde nouatilde fixatatilde icircn conducta veche
Bibliografie1 Roman M şa- Analiza multicriterialatilde Manual 2012 Academia de studii economiceBucureşti2 Massimio Flori ndashGhid pentru analiza cost-beneficu a proiectelor de investiţii Fonduleuopean pentru dezvoltare regionalatilde fondul de coeziune şi ISPA Universitatea de studii dinMilano 19973xxx - Ghid naţional pentru analiza cost-beneficiu a proiectelor finanţate din instrumentelestructurale Ministerul Economiei şi finanţelor4 StoenescuAl şa- Culegere de probleme de mecanicatilde teoreticatilde Editura Didacticatilde şipedagogicatilde Bucureşti 19655 Tudor I şa ndash Protecţia anticorozivatilde şi reabilitatea conductelor şi rezervoarelor EdituraUPG Ploieşti 2007 ISBN ndash 978-973-719-154-06 UTCB-ICECOM Bucureşti ndash Ghid pentru reabilitatea conductelor pentru transportul apei(brutecurate uzate uzate epurate etc) Bucureşti 20137Alessandrescu A- Inginerie mecanicatilde a sistemelor de conducte Ghid de proiectare + CDEditura AGIR Bucureşti 2013 ISBN 978-973-720-489-98 Paraschiv D- Tehnologii de recondiţionare şi procesatilderi ale suprafeţelor metalice EdituraJunimea Iaşi 2005 ISBN 973-37-0539-x9Najafi M ndash Trenchless technologies Piping- Installation and Inspection SUA ASCE PressISBN -978-0-07-164088-62010
16
10 Trujillo ARGhaderi S- Analysis of the long ndashterm Effect of mentenance Strategies InPipelines Technology 2006 Conference Bochum200611 httpmasinisiutilajero12 wwwtpcomro13 wwwrehaucom14SREN 129502 Calculul de rezistenţatilde mecanicatilde al reţele lor icircngropate sub diverse condiţiide icircncatildercare15 wwwceindustrialcomro16 httpinstalatiiucoznetindexconducte0-1517 wwwmnsrocamasuire framehtml18 wwwreabilitare-conductero19wwwcrumanro20 wwwHobasro21wwwgrup4cjro
- Note de curs 1pdf
- Note de curs 2_3pdf
- Note de curs 4_5pdf
- Note de curs 6pdf
- Note de curs 7_8_9pdf
6
1 2 3
Fig4 Determinarea pierderilor de apatilde cu aparatul TestrodGeofon 1 ndashtijatilde robinet 2-
spatilderturatilde 3-hidrant
Detectorul de gaz Gas Check-H2 determinatilde pierderile de hidrogen din conducta umplutatilde cu
gaz la o anumitatilde presiune Durata de matildesurare depinde de dimensiunea fisurii tipul de sol
structura de suprafaţatildefig5
Fig 5 Detector de gaze
4 Diagnosticarea imagisticatilde a statilderii tehnice a conductelor
7
Stabilirea statilderii tehnice a conductelor unui sistem de distribuţie a apei se realizeazatilde icircn prezent
prin diagnosticare imagisticatilde Informaţiile obţinute vor fi utilizate la fundamentarea deciziilor
de reabilitarereparare şi retehnologizare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeaza icircnainte de
icircnceperea unui proces de repararereabilitare cu tehnologii NO DIG adicatilde fatilderatilde satildepatildeturatilde
continuatilde pe icircntreaga perioadatilde de reabilitare şi se terminatilde odatatilde cu finalizarea lucratilderilor de
reabilitare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeazatilde icircn douatilde etape realizarea pe teren a
inspecţiei tehnice a conductelor şi procesarea imaginilor realizate finalizatatilde prin icircntocmirea
raportului de inspecţie Realizarea pe teren a inspecţiei tehnice se face cu ajutorul roboţilor
pentru inspecţie imagisticatilde deplasabili pe roţi sau şenile Inainte de realizarea inspecţiei icircn
conductatilde se realizeazatilde urmatildetoarele operaţii conducta se izoleazatilde de restul instalaţiei se
goleşte de apatilde se curatildeţatilde se demonteazatilde vanele de separaţie şi se introduce robotul icircn
conductatilde Roboţii sunt echipaţi cu camere video laser pentru determinarea ovalitatildeţii
conductei sonar pentru determinarea grosimii stratului de coroziune a fisurilor şi a
icircmbinatilderilor defecte camere telescopice mobile pentru inspecţia tehnicatilde a racordurilor surse
de luminatilde suplimentaratilde radiolocatoare pentru determinarea traseului conductei fig6
Rapoartele de inspecţie cuprind date referitoare la tipul conductei inspectate adacircncimea de
pozare a conductei numatilderul de defecte poziţia şi starea racordurilor tipul defectelor
localizarea acestora schiţa tronsonului inspectat cu localizarea defectelor
Fig 6 Robot dotat şi cu laser pentru stabilirea gradului de ovalizare conducte
Fig7 Diagnosticare conductatilde de apatilde ndashdepuneri
Bibliografie
8
1 Bolboacatilde AM- Contribuţii teoretice şi experimentale la reabilitarea şi modernizarea
conductelor din sistemele de distribuţie a apei icircn localitatildeţi Tezatilde de doctorat UTC-N Cluj-
Napoca 2012
2 wwwtermoutclujrotermoluc
3 SR 13431-2006
4 STAS 73471-74
5wwwdetcondro
6wwwdetectaquaro
7httpcasteconceptro
1
Note de curs 6 Diagnosticarea conductelor din sistemele de transport şidistribuţie a gazelor combustibile
1 IntroducereGazele combustibile- gaze naturale şi gaze petroliere lichefiate- sunt utilizate pentru
- nevoi menajere la maşini de gatildetit şi preparare apatilde caldatilde- instalaţii de ardere pentru obţinerea energiei termice necesare icircncatildelzirii- icircn procese tehnologice
Reţelele pentru transportul şi distribuţia gazelor naturale combustibile se impart icircn- retele exterioare de distribuţie- reţele interioare de utilizare
Presiunile icircn reţeaua de gaze naturale combustibile sunt diferite pe tronsoanele instalaţiei- -icircnaltatilde presiune ˃ 6 bari- -medie presiune 2 ndash 6 bari- -presiune redusatilde 02 ndash 2 bari
-presiune intermediaratilde 005 ndash 02 bari-presiune joasatilde lt 005 bari
Valorile presiunilor au fost stabilite dupatilde urmatildetoarele criterii-presiunea de utilizare a arzatildetoarelor şi altor aparate care lucreazatilde cu gaze-siguranţa icircn exploatare a sistemului de alimentare cu gaze-caracteristicile funcţionale ale regulatoarelor de presiune debitmetre aparate de
reglaj şi automatizareSistemul de conducte de icircnaltatilde presiune pentru gazele din import sau cele din producţieproprie are presiunea de lucru pgt40 bari Sistemul regional de transport are presiunea de 6 ndash40 bari iar sistemul local de transport are presiunea mai micatilde de 6 bari Conductele suntmetalice confecţionate din oţel icircmbinate prin suduratilde electricatilde urmatatilde de verificareacordonului de suduratilde prin metode nedistructiveReteaua exterioaratilde de distribuţie este confecţionatatilde din tevi de oţel imbinate prin suduratilde cufitinguri (cot teu cruce etc) sau din polietilena de icircnaltatilde densitate icircmbinatatilde prin suduratilde
2 Defecţiuni ale conductelor
Prin defect al conductelor din sistemul de transport şi distribuţie al gazelor combustibile seicircnţelege orice eveniment icircn sistem care provoacatilde pierderi de gaze de la simple emanaţii lamodificatilderi ale regimului de presiune care necesitatilde pentru rezolvare reparare materiale forţatildede muncatilde utilaje consum de timpDefecţiunile apar icircn interiorul conductelor metalice lasuprafaţa peretelui sau la exteriorul conductelor Avacircnd icircn vedere gradul de periculozitate alsistemului de conducte defecţiunile posibile se impart icircn trei clase de defecte
- defecte generate de factori dependenţi de timp defecte produse de coroziuneaexterioaratilde ( electrochimicatilde chimicatilde coroziunea solului coroziunea microbiologicatildecoroziunea datoratatilde solicitatilderilor mecanice coroziunea prin eroziune coroziunea piting)defecte provocate de coroziunea interioaratilde defecte produse de coroziunea fisurantatilde subtensiune
- defecte generate de factori stabili defecte de fabricaţie ale icircmbinatilderilor sudate defecte de construcţie ( fisuri şi ruperi ale cordoanelor de suduratilde bucle sau curbe ale ţevilorsudate) defecte ale elementelor filetate ale conductelor defecte ale elementelor de tip specialale conductelor ( defecte ale icircmbinatilderilor cu flanşe defecte de funcţionare incorectatilde arobineţilorvane catildederi ale sistemului de etanşare sau corpurilor echipamentelor )
2
- defecte generate de factori independenţi de timp defecte produse de intervenţiede terţatilde parte (voite sau nevoite) care produc defecte imediate sau icircntacircrziate deterioratilderi prinacţiuni ilicite defecte produse de operarea incorectatilde defecte produse prin solicitatilderi climaticesau de teren ( defecte datorate temperaturilor scatildezute tratildeznete ploi inundaţii alunecatilderi deteren cutremure)
Coroziunea are ponderea cea mai mare raportat la numatilderul de defecţiuni care seregatildesesc icircn lunile cu temperaturi scatildezute şi umiditate mare Se depisteazatilde la distanţe mici decordonul de suduratilde şi se datoreazatilde sudurii necorespunzatildetoare izolaţiei exterioarenecorespunzatildetoare şi solului Fenomenul de coroziune duce la micşorarea grosimii pereteluiconductei şi icircn final la perforarea lui figura 1
Fig1 Coroziune exterioaratilde pe conductatilde de gaz [3]
Dacatilde coroziunea şi fisurile nu sunt depistate şi nu sunt reparate icircn stadiul primar de degradareaceste vor creşte pacircnatilde la degradarea finalatilde catastrofalatilde catildend se pierde gazul din conductatilde şi sepot produce evenimente grave In prezent existatilde implementat icircn sistemul naţional ndashTransgaz-sistemul preventiv si corectiv de mentenanţatilde care introduce un sistem lucratilderi dementenanţatilde planificate anual ndashrevizii tehnice RT- durabilitate economicatilde de mentenanţatildenivel acceptabil al riscului de producere al defectelor accidentale şi cheltuieli minimeplanificate din timp Pentru protecţia catodicatilde a conductelor (sistem activ) se utilizeazatilde douatildesisteme - sistemul cu anozi galvanici ataşaţi conductei
- sistemul cu staţie de injecţie de curent electric icircn conductatildeProtecţia anticorozivatilde exterioaratilde ndashsistem pasiv- ( uşoaratilde normalatilde icircntatilderitatilde foarte icircntatilderitatilde) serealizeazatilde icircn exterior cu mai multe straturi
- stat aderent cu grund vopsea pe bazatilde de bitum şi benzinatilde- strat izolare cu amestec pe bazatilde de bitum
3
- strat armare cu benzi din pacircslatilde sau fibratilde de sticlatilde- icircnveliş exterior din benzi bitum - cauciuc materiale plastice fibre de sticlatilde
Protecţia anticorozivatilde icircn interiorul conductei se realizeazatilde prin grunduire cu bitum
3 Diagnosticarea conductelor din sistemul de transportDiagnosticarea conductelor ce trebuie reabilitatereparate este un proces complex
realizat icircn prezent cu metode moderne Reabilitatea conductei este icircn cele mai multe cazuri osoluţie mai economicatilde decatildet o investiţie nouatilde Deciziile trebuie luate dupatilde o analizatildeeconomicatilde dupatilde durata efectivatilde de exploatare şi istoricul defectelor de pe conductatildeDiagnosticarea conductelor pentru a se stabili starea tehnicatilde vine icircn sprijunul luatilderii uneidecizii corecte Determinarea statilderii tehnice se poate realiza cu urmatildetoarele metode
- investigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei conductei metalice icircngropate aplicabilatildela conducte metalice icircngropate protejate catodic dar care prezintatilde defecte deizolare icircn vederea controlului ultrasonic al integritatildeţii materialului tubular
- investigare din interior cu ajutorul sistemelor inteligente de diagnosticare ndash PIG(cu metode magnetice şi ultrasonice) a conductei icircn funcţiune pentru defecteinterioare şi exterioare ale conductei
- tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziuneInvestigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei se face cu trei procedee- metoda Pearson (gradient de curent alternativ)-metoda potenţialelor la intervale mici CIPS-metoda gradientului de curent continuu DCUGInvestigarea din interior cu sisteme inteligente PIG detecteazatilde coroziuni interioare
coroziuni exterioare defecte ale cordoanelor de suduratilde fisuri ale materialului conducteiTehnologia aplicatatilde cuprinde urmatildetoarele operaţii
- pozarea pe traseul conductei a indicatoarelor de trecere PIG a sistemului de urmatilderirea deplasatilderii PIG-ului
- operaţii pregatildetitoare pentru inspecţie identificarea obstacolelor realizarea unuiprogram de curatildeţire adecvat inspectarea gatilderilor de lansare-primire a instalaţiei godevilare
- curatildeţirea conductelor cu PIG de curatildeţire (godevil) magnetic cu perii racloaremagnetic cu perii pe circumferinţatilde cu discuri de raclare cu discuri de ratildezuire PIG dinpolietilenatilde
- probatilde de trecere cu PIG fals echipat cu discuri de calibrare- inspecţia inteligentatilde propriu zisatilde cu PIG inteligent dotat cu senzori de relevare a
defectelor interne şi externe + detectare presiune temperaturatilde unghi de redare vitezatilde derulare
PIG-ul inteligent trebuie satilde icircnregistreze datele suficiente culese pe canale separate satildedispunatilde de capacitate mare de stocare a datelor satilde aibe un numatilder mare de senzoriminiaturizaţi pentru a acoperii 100 din circumferinţa conductei PIG-ul este transportat princonducta de gaz icircn acelaşi timp cu debitul de gaze necesare consumatorului cu o anumitatildevitezatilde PIG-ul se lanseazatilde din gara de lansare - primire PIG anexa 1 In figurile 2 şi 3 seprezitatilde douatilde tipuri de PIG-uri figura 4 prezintatilde principiul de matildesurare ultrasonicatilde In fig5 67 se prezitatilde tipuri de PIG-uri Gara de lansare primire PIG-uri asiguratilde lansarea PIG-urilor icircnconducte cu DN 200 ndash 1100 mm la presiuni nominale de 25 ndash 100 bari şi temperaturi de -300
-+ 500 Tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziune este o metodatilde nedistructivatilde de
diagnosticare a defectelor conductelor ce nu pot fi diagnosticate cu PIG-uri inteligenteMetoda constatilde icircn efectuarea matildesuratildetorilor deasupra terenului pe traseul conductei icircn vedereadeterminatilderii anomaliilor apatilderute icircn grosimea pereţilor cum ar fi coroziunea Tehnologia deoperare cuprinde
4
- aplicarea unui curent electric cu componente armonice cu frecvenţe diferite icircntredouatilde puncte ale conductei la distanţa de 1000 m unul de altul
- se deplaseazatilde placa cu senzori ( 6 senzori icircn linie x 4 coloane) fig8 din metru icircnmetru pe traseul conductei matildesuracircndu-se cacircmpul magnetic icircn lungul conductei- procesarea datelor obţinute icircn laborator icircn vederea determinatilderii deviaţiei cacircmpului
magnetic dependent de frecvenţatilde icircn direcţie verticalatilde şi orizontalatilde- prezenţa unei deviaţii indicatilde regiunea care prezintatilde defect de regulatilde cauzat de
coroziune-
Fig2 Componenţa PIG cu senzori ultrasonici
Fig3 PIG cu senzori magnetici
Metoda NO PIG se poate utiliza la diametre ale conductelor de 3 ndash 10 ţoli la o grosime aperetelui de maxim 10 mm si o adacircncime a conductei de 2 metri Lungimea de inspecţie aconductei este de 1000 m Productivitatea zilnicatilde este de 750 m Alte caracteristici tehnice
- specificaţie defect ˃ 96- lungimea minimatilde 50 mm- latildeţimea minimatilde 50 mm
5
- detectare defect ˃ 20 pierdere metal rezoluţie adacircncime ˂ 20 mm- adacircncime coroziune minim 50 din grosimea peretelui
Fig6 PIG introdus icircn conductatilde 1- conductatilde 2 ndashPIG
1 2 3 4 5
1
Fig4 Principul de matildesurare ultrasonic 1-peretele Fig 5 PIG de curatildeţire 1- periiţevii2- impuls incident 3- defect interior 4- impulsreflectat 5- defect exterior
1 2
-
6
Fig7 Tipuri de PIG
1 2 3
Fig8Instalaţie de diagnosticare NO PIG 1- placa cu senzori 2 ndash cablu 3- calculator
4 Diagnosticarea conductelor din sistemul de distribuţieConductele de transport şi distribuţie sunt izolate exterior ( protecţie pasivatilde) cu ţesatildeturatilde devatatilde de sticlatilde şi bitum protejate catodic ( protecţie activatilde) Ingropate dacatilde este cazul la minim08 m adacircncime sau montate suprateran Diagnosticarea statilderii tehnice a conductelor se facecu urmatildetoarele procedee
- examinarea vizualatilde cu ochiul liber folosind lupa dacatilde este cazul-examinare imagisticatilde icircn interiorul conductei cu camere video- examinare cu ultrasunete cu impuls reflectat- examinare cu ajutorul curenţilor turbionari- examinare cu radiatii penetrante ( Xγ )- examinare prin termografie
Conductele pot avea defectele coroziune eroziune obosealatilde Forma acestor defecte poate fi
ovalatilde neregulatatilde spiralatatilde Din punct de vedere al originii şi localizare avem defecte de
suprafaţatilde icircn apropierea suprafeţei şi defecte interne Defectele pot fi individuale sau grupate
Alegerea procedeului de diagnosticare se face dupatilde tipul defectului accesibilitatea conductei
nivel de sensibilitate dorit echipament de examinare disponibil costul procedeului Chiar
dacatilde conductele sunt corodate şi pierderea de material din peretele conductei este mai mic de
7
80 din grosimea peretelui dar nu au scurgeri de gaze ele nu se scot din funcţiune dar se
poate micşora presiunea din conductatilde Urmeazatilde a se repara ca defect local efectuicircndu-se
reparaţia localatilde a conductei pe o anumitatilde lungime
Verificarea tehnicatilde a conductelor şi branşamentelor se executatilde la intervale de 6luni-
12 luni icircn funcţie de numatilderul de defecte constatate kman precedent şi alţi parametri tabelul
1 Tabelul 1
Termene maximale pentru efectuarea verificatilderilor tehniceTipul conductei Conducte din oţel Conducte din PE
subterane supraterane
Numatilder de
defecte
constatatekman
precedent x
x lt 0025 0025ltxlt025 025ltxlt1 xgt1 indiferent de
vechimea
conductei
cu
vechime
ltde 2 ani
cu
vechime
gtde 2 ani
Interval de timp
1
verificare
an
1 verificare la
6 luni
1
verificare
la 3 luni
1
verifi
care
lunatilde
1
verificarean
1
verificare
la 6 luni
1
verificare
an
Verificarea etanşeitatildeţii icircmbinatilderii conductelor şi armatildeturilor se face la presiunea de lucru a
gazului din instalaţie cu spumatilde de apatilde şi satildepun sau aparate de detectare scurgeri de gaz metan
In figura 9 se prezintatilde un aparat pentru inspecţie video tractat manual iar icircnfig10 aparat pentru detectarea scurgerilor de gaze naturale utilizat la verificarea etanşeitatildeţii
1
2
Fig10 Aparat pentru detectare scurgeri degaze naturale 1 senzor 2- aparat
Fig9 Aparat pentru inspecţie video
8
Bibliografie
1TatildenatildesescuFT ndash Electrotehnologii Protecţia mediului procesarea de materiale şicontrol nedistructiv Editura AGIR Bucureşti 2011 ISBN 978-973-720-353-32ZecheruGh şa- Strategii de mentenanţatilde pentru conductele de transport al gazelornaturale Universitatea de petrol şi gaze Ploieşti 20113Laţa I Bicircrsan F ndashUtilizarea materialelor compozite la repararea defectelor de tip lipsatildede material produse prin coroziunea exterioaratilde a conductelor metalice In Monitorul depetrol şi gaze 5 (111) mai 2011p64wwwnopigro5wwwflowtitecom ndash Manual de intervenţie Flowtite Technology AS Norvegia6wwwtransgazro7wwwarmagazro8wwwagirro9wwwpipelineengineeringro10wwwscrigroupcom11wwwartecnoro12wwwavantro13PT CR 12-200315SREN 13480-32003A2 200716SREN 14291 ndash Soluţii spumante pentru detectarea scurgerilor de gaze17 EN 12954-2
9
Anexa 1-Garatilde de lansare - primire PIG (godevil) [10]
1
Note de curs 7-8-9 Metode şi tehnologii de reabilitare şi modernizare a conductelor dedistribuţie apatilde canalizare gaz
1 Alegerea tehnologiei de reabilitare a conductelor utilizacircnd analizamulticriterialatilde
11 GeneralitatildeţiReabilitarea conductelor reprezintatilde o etapatilde importantatilde icircn prelungirea duratei de
exploatare a conductei degradate pe o perioadatilde de 30 divide 50 ani Costul reabilitatilderii este estimatla 50 divide 75 din valoarea unei noi investiţii De exemplu icircnlocuirea conductelor de gazenaturale sau a unor tronsoane din acestea se face icircn funcţie de starea tehnicatilde numatilder de defecte km agresivitatea solului şi valorile curenţilor de dispersie modernizarea carosabilului şiinfrastructurii sistemelor de utilitatildeţi necesitatea redimensionatilderii schimbarea regi mului depresiune influenţa asupra mediului ambiant dezvoltarea economicatilde a unor regiuni etcLuarea deciziei de reabilitare este etapa cea mai importantatilde icircn realizarea proiectului dereabilitare Fiind un proiect de dezvoltare tehnologicatilde fundamentarea deciziei se face cuajutorul analizei muticriteriale -AMC Aceasta se bazeazatilde pe analiza cantitativatilde ndash prinpunctare ierarhizare determinarea ponderii - a unei game largi de catagorii şi criteriicalitative de impact Alatildeturi de costurile şi beneficiile economice stabilite prin metodacost-beneficiu - MCB - pot fi elaboraţi diferiţi indicatori sociali şi de mediu Utilizareaacestei metode permite structurarea şi combinarea diferitelor evaluatilderi ce trebuie luate icircnconsiderare icircn luarea deciziilor cacircnd pot fi mai multe alternative
AMC este utilizatatilde pentru selectarea celei mai bune alternative din cele disponibilepentru realizarea investiţiei icircn reabilitarea conductelor Pentru proiecte mici se utilizeazatildeAMC iar pentru proiecte majore AMC + MCB AMC poate fi aplicatatilde şi icircn cazurile icircncare proiectul are obiective simple acestea fiind calitative şi mai puţin cuantificabile
Etapele utilizatilderii AMC sunt- stabilirea contextului decizional- definirea opţiunilor- definirea criteriilor- crearea matricei de performanţatilde- standardizarea punctajelor- ponderea criteriilor pentru cuantificarea relativatilde a fiecatilderui criteriu icircn procesul
decizional- ierarhizarea opţiunilor- ierarhizarea rezultatelor- analiza de senzitivitateStrategia de reabilitare a unui tronson de conductatilde cuprinde urmatildetoarele etape- analiza situaţiei actuale ţinacircnd cont şi de istoricul conductei- stabilirea obiectivelor- managementul datelor- evaluarea defectelor şi a altor elemente ale tronsonului de reabilitat- estimarea şi verificarea costurilor- propuneri şi analizarea strategiei de reabilitare
- planificarea operaţiilor de reabilitareIn final se icircntocmeşte proiectul de reabilitare al conductei Justificarea adoptatilderii proiectului dereabilitare se axeazatilde pe
- reducerea costurilor de operare- reducerea costurilor de reparaţii a conductelor- reducerea pierderilor de fluid vehiculat prin conducte
2
- creşterea gradului de icircncredere a consumatorului icircn calitatea serviciului asigurat defurnizor ( calitatea fluidului presiunea de funcţionare reducerea numatilderului de opririaccidentale)
- protecţia mediului şi conservarea resurselor naturale
12 Metode de evaluareIn cadrul evaluatilderii factorilor care sunt luaţi icircn considerare la luarea deciziei de reabilitare aconductelor fie prin metoda clasicatilde tranşeu deschis fie prin metoda modernatilde NO DIG (fatilderatilde decopertare) se aplicatilde urmatildetoarele metode
- analiza directatilde a performanţelor alternativelor- icircnsumarea ponderilor sau modele liniare cumulative- procesul ierarhiei analitice ( PIA)- metoda ELECTRE l
Indiferent de metoda adoptatatilde icircn prima fazatilde a analizei trebuie stabilite metodele şi procedeelede reabilitare a conductelor Tehnologiile pot fi clasificate astfel pentru catildeptuşireacanalelorconductelor introducerea unei conducte noi icircn conducta veche conducta nouatildepreia sarcinile conductei vechi consolidarea conductei vechi realizarea de lucratilderi noi Inschema urmatildetoare se prezintatilde principalele metode şi tehnologii de reabilitareReparaţie capitalatilde reabilitare conducte-NO DIG (fatilderatilde decopertare)
- place pipe (CIPP) -pentru conducte instabile şi stabile din punct de vedere static - palled in place - inverted in place
- slipline- pentru conducte instabile şi stabile static- catildeptuşire interioaratilde (torcretare)
- cu mortar de ciment - cu polimeri
- close fit pipe - sublime -swagelining - rolldown -compact pipe
Inlocuire conducte vechi ndashNO DIG-cu icircndepatildertarea conductei vechi din sol
- conductatilde pilot ndashpilot l- pilot ll
- impactor- pipe ejection- pipe extraction- CLG
- cu distrugerea conductei vechi- pipe bursting (cu aer comprimat cu forţatilde de tragere cu acţionarehidraulicatilde pipe implosion)- pipe splitting ( pentru oţel fontatilde ductilatilde )
Reparaţie capitalatilde reabilitare - tranşeu deschisReparaţie localatilde - short liner pentru Dn = 100 divide 600 mm
- echipament robotizat pentru netezirea presarea mufelor şi cratildepatildeturilor din ţevi Dn
ge 150 mm + reabilitarea branşamentelor realizate cu coliere presate pe conductaprincipalatilde şi etanşare cu ratildeşini Dn ge 150 mm
- tehnica injectatilderii pentru sigilarea mufelor şi cratildepatildeturilor
3
- procedee de reparare prin sudare la conducte metalice ( icircncatildercare cu suduratilde peticesudate manşoare tip B
- procedee de reparare a conductelor metalice fatilderatilde sudare( cu manşon tip Aicircnvelişuri cu ratildeşinatilde)
- utilizarea icircnvelişurilor de consolidare metalice umplute cu materiale polimerice saucompozite
- repararea conductelor metalice cu icircnvelişuri din materiale polimerice saucompozite
-Criteriile al catilderui numatilder nu trebuie satilde fie mai mare de 10 pentru selecţia tehnologiilor dereabilitare sunt prezentate icircn tabelul 1Analizicircnd caracteristicile tehnice şi tehnologice ale tronsonului de conductatilde din schemaprezentatatilde mai sus se extrag variantele de reabilitare care se noteazatilde cu V1 V2ViDin tabelul 1 se aleg criteriile de evaluare
Criterii pentru selecţia tehnologiilor de reabilitare Tabelul 1NrcrtCj Denumirea criteriului UM Natura criteriuluiC1 Durata de viaţatilde a conductei reabilitate ani maximizantC2 Durata de execuţie ani minimizantC3 Perturbarea traficului sau a exploataţiei agricole minimizantC4 Perturbarea altor reţele minimizantC5 Afectarea mediului minimizant
C6 Preţul reabilitatilderii ron minimizantC7 Lungimea traseului m maximizantC8 Garanţia ani maximizantC9 Accesibilitatea ( satisfacerea necesitatildeţilor
locuitorilor a mediului de afaceri)lockm maximizant
Notatilde Natura criteriului poate fi schimbatatilde la cerinţele beneficiarului particularitatildeţile lucratilderiide reabilitare prevederile legislaţiei icircn vigoare factori sociali etc
Fiecatilderui criteriu de evaluare Cj i se stabileşte un coeficient de importanţatilde Kj pe oscaratilde de ierarhizare de la 1 la 3
- 1 ndash importanţatilde redusatilde- 2 ndash importanţatilde medie- 3 ndash importanţatilde maximatilde
Pentru stabilirea ponderii de importanţatilde al fiecatilderui criteriu selectat se utilizeazatilde coeficienţinumerici de importanţatilde utilizacircndu-se diferite scatilderi cu valori 1 divide 3 1 divide 5 1 divide 7 1 divide 10 1 divide100 Alegerea scatilderii se face icircn funcţie de precizia cu care se doreşte departajarea criteriilor deevaluare In tabelul 2 se prezintatilde cacircteva scale de evaluare ( clasificare)
Scale de clasificare cu diferite nivele Tabelul 2
Calificativ acordat Grad de satisfacere3 nivele 1 minim
2 parţial3 total
5 nivele 0 nesatisfatildecatildetor25 satisfatildecatildetor
4
5 mediocru75 bine10 foarte bine
7 nivele -3 influenţatilde negativatilde foarte mare-2 influenţatilde negativatilde mare-1 influenţatilde negativatilde0 nici o influenţatilde1 influenţatilde pozitivatilde2 influenţatilde pozitivatilde mare3 influenţatilde pozitivatilde foarte mare
10 nivele ndash transformareacalificativelor icircn note
Foarte bine Bine Mediocru Satisfatildecatildetor Nesatisfatildecatildetor
Criterii cu pondere ge 3 10 75 5 25 0Criterii cu pondere 2 8 65 5 35 2Criterii cu pondere 1 7 6 5 4 3
Eficienţa economicatilde a noilor tehnologii NO DIG apare numai peste o anumitatilde valoare alungimii de conductatilde reabilitatatilde
13 Metoda de evaluare globalatilde a performanţelorAceastatilde metodatilde este icircn prezent cea mai utilizatatilde de diverse firme instituţii pentru luareadeciziilor icircn domeniul reabilitatilderii sistemelor de conducte ( face parte din metoda icircnsumatilderiiponderilor) Paşii care trebuie urmaţi sunt
- stabilirea variantelor care urmeazatilde a fi analizate schema punct 12- stabilirea criteriilor de evaluare ndash tabelul 1- şi a coeficienţilor numerici de importanţatildetabelul 2- icircntocmirea matricei cu calificative şi transformarea calificativelor icircn notecare seicircnscriu icircn matricea notelor-- calcularea indicelui global de performanţatilde pentru fiecare variantatilde icircn parte cu relaţia
IG = jj
n
j
KN 1
(1)
unde Nj este nota atribuitatildeKj ndash coefientul de performanţatilde (numerici de importanţatilde) a criteriului de evaluaren ndash numatilderul de criterii de evaluare (maxim 10)-clasificarea variantelor analizate- varianta cu punctajul cel mai mare ocupatilde prima
poziţie
2 Principalele tehnologii de reabilitare modernizare conducte
21 Tehnologia cured in place pipe (CIPP)Tehnologia constatilde icircn introducerea unui tub linear flexibil (furtun) ales icircn funcţie de
aplicaţie (apatilde potabilatilde canalizare apatilde industrialatilde etc) impregnat cu o ratildeşinatilde termoreglabilatildeicircn conducta gazdatilde ce trebuie reabilitatatilde Tubul linear flexibil este confecţionat din poliesterlacircnatilde material fibros şi prevatildezut pe o faţatilde cu un film din polietilenatilde poliuretan PVC Ratildeşinatermoreglabilatilde este aleasatilde icircn funcţie de utilizare poliester la canalizatilderi sanitare vinilester laaplicaţii industriale unde se cere rezistenţatilde mare la coroziune şi presiune ratildeşinatilde epoxidicatilde laapatilde potabilatilde icircn domeniul industrial unde se cere rezistenţatilde mare la presiune şi temperaturatilde
5
ridicatatilde In figurile 1 şi 2 se prezintatilde schema de principiu a metodei CIPP antrenareafurtunului se face cu apatilde rece
1 2 3 4 5 6 7 8
Fig1 Introducere furtun flexibil icircn conducta veche 1- conductatilde veche (gazdatilde) 2- apatilde rece3- autospecialatilde 4- furtun nou 5- furtun pliat impregnat cu ratildeşinatilde 6 ndashechipament tip rastel7- catildemin de acces 8- hidrant
Intatilderirea furtunului cu apatilde caldatilde este prezentatatilde icircn figura 2Tratarea ratildeşinii cu careeste impregnat furtunul se poate face cu apatilde caldatilde abur cu latildempi cu raze ultravioleteLa tratarea cu apatilde caldatilde sau abur se urmatildereşte cu ajutorul unor senzori permanenttemperatura la fiecare capatildet al furtunului Ratildeşinile artificiale epoxy A2000B se folosescpentru catildeptuşeli impregnate la exteriorul furtunului PVC iar FluvPax TF4 se utilizeazatilde lamateriale neţesute la furtune PUExistatilde douatilde procedee de introducere a furtunului flexibil icircn conducta veche (gazdatilde) primulinverted in place la care furtunul este introdus cu ajutorul aerului comprimat (presiunea aer02divide04 bari) sau a apei al doilea procedeu pulled in place la care furtunul se trage icircnconducta veche cu troliu Procedeul CIPP se poate aplica pentru conducte instabile şi stabiledin punct de vedere static
Procedeul se aplicatilde la conducte cu Dn = 100 divide 1200 mm Lungimea tronsonuluireabilitat L le 600 mIndiferent de procedeu se va urmatilderi viteza cu care se deplaseazatilde furtunul icircn conducta veche(gazdatilde) 4 divide 7 mmin precum şi forţa de tragere a furtunului care nu trebuie sa depatildeşeascatildevaloarea prescrisatilde de producatildetor Se utilizeazatilde curent douatilde tipuri de furtune
- pe baza icircnvelişului extern PVC conducta este icircn linie dreaptatilde coturi la maximum450 Dn = 100 divide 400 mm dimensiunile nu se modificatilde icircn timpul procesului deinstalare
- pe baza icircnvelişului extern PU pentru ţevi drepte cu coturi la 900 extensibile se potutiliza şi la un alt diametru mai mare ca cel nominal de micşoreazatilde cu 4 datoritatildeextensiilor radiale icircn consecinţatilde lungimea de va matilderi cu 4
6
Forţa de tragere a furtunului datoritatilde frecatilderilor dintre conducta gazdatilde şi furtun se poatecalcula cu expresia
Ft = 12 (μmiddotpmiddotx) (2)unde Ft este forţa de tragere icircn N
μ = 01 divide 03 ndashcoeficient de frecare furtun conductatilde vechep ndash greutatea liniaratilde a furtunului icircn Nmx ndash lungimea furtunului icircn m
1 2 3 4 5Figura 2 Intatilderirea ratildeşinii cu apatilde caldatilde 1 catildemin de sosire 2- apatilde caldatilde 3- conductatilde nouatildeicircntatilderitatilde4-conductatilde apatilde caldatilde tur 5- conductatilde apatilde caldatilde retur
Dupatilde icircntatilderirea ratildeşinii conducta poate fi spatildelatatilde şi dezinfectatatilde Conductele de branşament seleagatilde la conducta reabilitatatilde cu ajutorul robotului echipat special cu freze şi camere videoUrmeazatilde inspecţia video pe icircntreg traseul reabilitat Garanţia acordatatilde 25 ani[14]
Tehnologia de execuţie are urmatildetoarele etape- colectarea datelor de spre diametrul nominal al conductei gazde debitul vehiculat
grosimea peretelui materialul din care este confecţionatatilde conducta schimbatilderile de diametrupe anumite tronsoane identificarea tuturor ramificaţiilor active şi inactive
- identificarea gurilor de acces sau executarea acestora- montarea echipamentului de tip rastel- redicţionarea curgerilor din conducta gazdatilde curatildeţirea conductei- instalarea furtunului impregnat cu ratildeşinatilde icircn conducta gazdatilde prin gurile de acces- uscarea materialului cu apatilde caldatilde abur sau latildempi cu raze ultraviolete- verificarea conductei noi- reconectarea conecţiilor laterale prin decuparea de guri de conectare laterale şi
sigilarea conecţiilor laterale abandonate22 Calculul de reabilitare a conductei reabilitate cu tehnologia CIPP
7
Conducta gazdatilde poate fi parţial deterioratatilde Pentru a se realiza stabilitatea staticatilde a noiiconducte reabilitate trebuie dimensionat furtunul icircn funcţie de solicitatilderile externe Calcululconstatilde icircn
- calculul la incovoiere- calculul la flambaj- calculul rezistenţei furtunului la obosealatilde (stres)- calculul la flambaj datorat icircncatildercatilderii rezultate din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde
221 Calculul la icircncovoiereCalculul de icircncovoiere constatilde fie icircn determinarea procentului de icircncovoiere
efectiv (γD) la o anumitatilde grosime a peretelui furtunului t fie a grosimii pereteluifurtunului t admiţacircnd un procent de icircncovoiere maxim de (γD) le 5 Procentul deicircncovoire se calculeazatilde cu relaţia
γD = K(LW + Ws ) 100 [ E 15( DR ndash 1)3 + 0061 Es] (3)
unde γ este icircncovoierea conductei reabilitate-γD le 5 - procentul de icircncovoiere- L = 125 coeficient de decalaj- K = 0083 constantatilde de stratificare- W ndash icircncatildercarea staticatilde icircn N- Ws ndash icircncatildercarea dinamicatilde icircn N- DR = D t ndashraportul conductei reabilitate- D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat) icircn m- t ndash grosimea furtunului icircn m- E ndashmodulul de elasticitate al solului icircn Nm2- Es- modul de reacţie al solului icircn Nm2
Incatildercarea staticatilde W rezultatatilde din greutatea solului se calculeazatilde cu relaţiaW = CmiddotωmiddotBd 144 (4)
Unde C ndashgrad de ovalizareω- densitatea solului icircn kgm3Bd- latildeţimea tranşeei icircn care a fost montatatilde conducta ga zdatilde ( de reabilitat) icircn m
Coeficientul C se determinatilde cu expresia
C =
ku
e d
S
B
Huk
2
1
2
(5)
unde ku este raportul icircntre icircncatildercarea orizontalatilde şi cea verticalatildeHs ndashadacircncimea de pozare a conductei icircn m
Calculul icircncatildercatilderii dinamice care acţioneazatilde asupra furtunului pleacatilde de la realitatea catilde asuprafurtunului pot acţiona icircncatildercatilderi dinamice concentrate WSC şi icircncatildercatilderi dinamice distribuiteWSD
WS= WSC + WSD (6)
WSC = 033middotCSCmiddotPmiddotFSC 12middotD (7)WSD = CSDmiddotpmiddotFSD 144 (8)
unde CSC ndash coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor concentrateP ndash icircncatildercatilderi concentrate icircn NFSC- factor de impact pentru icircncatildercatilderi concentrate
8
CSD- coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor distribuitep ndash suprafaţa pe care sunt aplicate icircncatildercatilderile distribuite m2FSD- factor de impact pentru icircncatildercatilderi distribuite
222Calculul la flambaj
Furtunul este solicitat exterior de icircncatildercatilderi dinamice concentrate şi distribuite plusicircncatildercarea rezultatatilde din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde Grosimea furtunului t se determinatilde curelaţia[9]
t = 0721 D
3
1
2
sSL
t
CEBRE
I
Nq
(9)
unde D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde icircn mN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
qt =N
1 2
1
332
D
IECcedilBR L
(10)
qt ndash presiunea exterioaratilde exercitatatilde asupra conductei icircn Nm2EL ndash modulul de elasticitate redus la icircncovoiere datoritatilde efectului de icircmbatildetracircnire icircn Nm2Rω= 1 ndash 033(HωHS) coeficientul lui Buoyancy pentru apatilde (valoare minimatilde 067)B - coeficient de elasticitate pentru furtunI = 250t - moment de inerţieC- coeficient de ovalizare a conductei respectiv al furtunului calculat cu relaţia
C =
3
2
1001
1001
q
q
(11)
q ndash gradul de ovalizare calculat cu expresia
q = 100 (m
m
D
DD max ) (12)
unde Dm Dmax sunt diametrul mediu respectiv diametrul maxim al conducteiCoeficientul de elasticitate pentru furtun se determinatilde cu expresia
B =sH
e650
41
1
(13)
Incatildercatilderile statice şi dinamice se determinatilde cu relaţiile (6) (7) (8)In cazul icircn care flambajul este datorat numai icircncatildercatilderilor rezultate din acţiunea pacircnzei
de apatilde freaticatilde grosimea furtunului t se calculeazatilde cu expresia
9
t =
1
1(
2 3
1
2
PN
CKE
DR
L
(14)
icircn care P ndash este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunK = 7 ndashfactor de amplificareEL ndash modulul de elasticitate la icircncovoiereν = 03 ndashcoeficientul lui Poisson pentru furtunC- coeficientul de ovalizareDR- raportul conductei reabilitateN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
223 Verificarea rezistenţei furtunului la stresLa o duratatilde de viaţatilde de 50 de ani furtunul este supus unor condiţii de stres (obosealatilde
icircmbatildetracircnire) Fiind confecţionat din mai multe materiale cu caracteristici tehnice diferitefurtunul trebuie verificat şi la stres Se poate utiliza relaţia
15100
q(1+
100
q)( 2)(
t
D- 05 ( 1+ )
100
q)(
t
D=
PN
S(15)
icircn care P este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunt ndash grosimea furtunuluiN = 15 divide 2 factor de siguranţatildeS ndash rezistenţa la icircncovoiere a furtunuluiD ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat)q ndash gradul de ovalizare
Valoarea cea mai mare a grosimii furtunului t ca rezultat al diferitelor calcule efectuatepentru fiecare tip de solicitare icircn parte este grosimea finalatilde a peretelui furtunului
23 Metode de catildeptuşire interioaratildeConductele ce trebuie reabilitate sunt catildeptuşite pe suprafaţa interioaratilde cu un strat
subţire de mortar de ciment special sau polimeri speciali De regulatilde grosimea stratului estemai micatilde de 10 mm In unele cazuri se pot depune mai multe straturi Captuşirea interioaratilde(catildematildeşuirea) trebuie satilde asigure protecţie anticorozivatilde umplerea fisurilor şi a gatildeurilorrigiditatea catildeptuşelii stabilitatea staticatilde a conductei In acelaşi timp se icircmbunatildetatildeţescproprietatildeţile hidraulice ale conductei suprafaţa rezultatatilde icircn urma depunerii are rugozitatea maimicatilde ca rugozitatea suprafeţei interioare a vechii conducte Inainte de a se aplica metoda decatildeptuşire interioaratilde conducta se curatildetatilde foarte bine asiguracircndu-se un suport bun pentrucatildeptuşeala aplicatatilde In figura 3 se prezintatilde procedeul de catildeptuşire prin centrifugarePentru protejarea anticorozivatilde a conductelor metalice se aplicatilde catildeptuşeli cu ratildeşini poliexidicatilde
poliuree şi poliuretanToate aceste materiale au şi o bunatilde rezistenţatilde la abraziune Rugozitatea
suprafeţei interioare a conductei este foarte micatilde
Procedeul se aplicatilde la conducte cu diametrul nominal Dn= 80 divide 3400 mm şi lungimi aletronsoanelor de conducte L le 400 m
10
1 2 3 4 5 6Fig3 Utilaj pentru catildeptuşire prin centrifugare 1-conductatilde veche curatildeţatatilde 2 - furtun pentrualimentare cu mortar 3- robot 4- cap de pulverizare prin centrifugare 5- sistem de gletuire6-strat de mortar depus
Debitul de apatilde transportat prin conductatilde Q icircnainte de reabilitare calculat cu relaţiaQ = Av (16)
unde - Q este debitul apei vehiculate prin conductatilde icircn m3s- v ndashviteza apei icircn secţiunea de calcul icircn ms- A ndasharia secţiunii transversale a conductei icircn m2
trebuie satilde fie cel puţin egal cu debitul de apatilde transportat prin conducta reabilitatatildeMicşoracircndu-se diametrul interior al conductei viteza apei creşte cresc şi pierderile de sarcinatildedatoritatilde creşterii vitezei apei Din acest motiv icircn cadrul procesului de catildematildeşuire (torcretare)se procedeazatilde la gletuirea stratului de mortar de ciment pentru ca rugozitatea stratului realizatsa fie mai micatilde ca cea dinaintea reabilitatilderii Produsul de cimentare este alcatildetuit din cimentcu proprietatildeţi speciale + nisip cu granulaţie micatilde + aditivi Mortarul preparat icircn malaxoarespeciale dupatilde reţete este transportat cu pompe prin furtun la robot
Reproiectarea constatilde icircn calculul pierderilor de sarcinatilde unitare distribuite icircnainteşi dupatilde reabilitarea conductei precum şi a stabilitatildeţii statice sub influenţa diferitelorsarcini exterioarePierderile de sarcinatilde unitare distribuite icircn funcţie de debitul de apatilde transportat se determinatilde curelaţia
hr = Md Q2 (17)unde hr sunt pierderile de sarcinatilde unitar distribuite icircn mbar m
Md ndash modulul de rezistenţa hidraulicatilde icircn s2 m5Modulul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde Md se calculeazatilde cu relaţia
Md = 00826middot(λd5) (18)unde λ este coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde [-]
d- diametrul interior al conductei icircn mIntre coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde λ şi coeficientul lui Chezy ndashC- existatilde
legatildeturaλ = 8middotg C2 (19)
unde C -este coeficientul lui Chezy icircn m05sg-acceleraţia gravitaţionalatilde icircn ms2
Coeficientul lui Chezy se determinatilde cu expresia
C = kmiddotRh16 (20)
unde k-coeficientul de rugozitate al materialului [-]
11
Raza hidraulicatilde a conductei cu secţiunea circularatilde se determinatilde cu expresia
Rh = d4 (21)unde d ndash diametrul interior al conductei icircn m
In cazul icircn care se urmatildereşte protecţia anticorozivatilde umplerea fisurilor rigiditatea catildeptuşelii
(aplicaţie semi-structuralatilde) materialul folosit la obţinerea stratului depus de o anumitatilde
grosime t trebuie satilde asigure rezistenţa la forfecare pentru a menţine continuitatea
longitudinalatilde a stratului icircn prezenţa mişcatilderilor de teren rezistenţatilde la icircncovoiere rezistenţatilde
pentru preluarea sarcinilor dinamice Trebuie satildepate puţuri de lansare (de plecare de sosire
intermediare) care reprezintatilde circa 6 din suprafaţa totalatilde a şanţului necesar pentru
realizarea cu tranşeu deschis a conductei
223 Tehnologia sliplineTehnologia constatilde icircn introducerea unui tub nou icircn tubul vechi curatildeţat De regulatilde se
instaleazatilde conducte noi din GRP din PEID icircn conducte vechi Metoda se aplicatilde la reabilitareaconductelor de apatilde potabilatilde canalizare menajeratilde şi industrialatilde gaze naturale Toate sarcinilesunt preluate de noua conductatilde Secţiunea transversalatilde a noii conducte este mai micatilde casecţiunea transversalatilde a vechii conducte dar diferenţa va fi compensatatilde de valoareacoeficientul de rugozitate foarte mic al suprafeţei interioare a noii conducte Spaţiul dintrevechea conductatilde şi noua conductatilde este umplut cu un material special de cimentare In figura4A se prezintatilde schema tehnologicatilde de montare a noii conducte din PEID icircmbinatatilde prin suduratildecap la cap icircn exteriorul conductei vechiIn figura 4B se prezintatilde schema tehnologicatilde pentrumontare conducte GRP
A B1 2 3 4 5 1 2 3
12
Fig4 A-Tehnologie slipline montare conductatilde PEID 1- conductatilde veche2 ndashcap de tragere3-material de umplere4- cacircrlig6- conductatilde nouatilde PEID B-montare conductatilde GRP 1- conductatildeveche 2-material de cimentare 3- conductatilde nouatilde
224 Tehnologia subline
In conducta veche inspectatatilde video şi ulterior curatildeţatatilde foarte bine se introduce oconductatilde de polietilenatilde PE 80 sau PE 100 avatildend SDR (raportul dintre Dn t ) icircntre 26 şi 80Conducta nouatilde se supune unui proces de deformare a secţiunii transversale pe toatatilde lungimeaconductei sub forma de U ( icircn domeniul de elasticitate al materialului) dupatilde care se leagatilde cubenzi de sprijin figura 5 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde de troliu cu un cablu forţa detragere fiind monitorizatatilde permanent Dupatilde introducerea noii conducte icircn vechea conductatilde seintroduce apatilde sub presiune icircn conductatilde benzile de sprijin se vor rupe şi conducta nouatilde vareveni la forma iniţialatilde datoritatilde memoriei termice Procedeul se aplicatilde pentru Dn = 75mmdivide 1600mm şi lungimea L = 600m
1 2 3 4
Figura 5 Tehnologia subline 1- conductatilde veche 2- conductatilde nouatilde 3 ndash bandatilde de sprijin4 ndash conductatilde nouatilde revenitatilde la forma circularatilde
225 Tehnologia compact pipe
Conducta nouatilde din PEXa ( polietilenatilde reticulatatilde cu memoria formei) este introdusatilde icircnconducta de reabilitat deformatatilde sub forma literei C Aceastatilde conductatilde este trasatilde icircn conductaveche cu ajutorul unui troliu puţurile de acces sunt fie catildeminele de vanatilde existente fie puţuri
13
noi In figura 6 se prezintatilde poziţia conductei noi icircn timpul procesului de reabilitare şi dupatildereabilitare Readucerea conductei noi la forma iniţialatilde se face prin icircncatildelzire cu abur
Diametrul conductelor de reabilitat Dn = 100 divide 500 mm lungimea maximatilde 700mConducta nouatilde se muleazatilde pe interiorul conductei vechi şi preia sarcinile acesteia
226 Tehnologia swagelining
Tehnologia swagelining utilizeazatilde ca şi conductatilde nouatilde polietilena standard catildereia i sereduce diametrul cu 5divide 15 - deformatatilde icircn domeniul elastic cu ajutorul unui echipamentcomplex de reducere a diametrului figura 7 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde cu troliu icircnconducta veche ce trebuie reabilitatatilde Dupatilde aşzarea pe poziţia finalatilde a conductei forţa detragere este redusatilde iar conducta nouatilde revine la diametrul iniţial datoritatilde fenomenului derevenire elasticatilde Conducta nouatilde se muleazatilde perfect pe suprafaţa interioaratilde a conductei dereabilitat suprafaţatilde ce trebuie satilde fie curatatilde In figura 8 se prezintatilde instalaţia pentru procedeulswagelining Diametrul conductelor ce pot fi reabilitate Dn= 65 divide 1000mm la o lungimede 1000 m
Forţa de tracţiune a troliului poate fi determinatatilde cu relaţia ( 2 )
1 2 3Fig6 Tehnologia compact pipe 1-conductatilde de reabilitat 2- conductatildenouatilde deformatatilde icircn C 3- conductatilde nouatilde readusatilde la forma iniţialatilde
14
1 2 3 4 5
Figura 7Reducere dimensiuni conductatilde 1-conductatilde veche2 ndash conductatilde nouatilde gacirctuitatilde3- filieratilde 4- conductatilde nouatilde5- cap de tragere
1 2 3 4 5 6 7 8 9Figura 8 Instalaţie pentru tehnologia swagelining 1-conductatilde nouatilde PE 2- rolatilde de ghidare 3-reductor 4- puţ de plecare 5- conductatilde veche 6- cap de tragere 7- cablu 8-puţ sosire 9-troliu
267 Tehnologia rolldown
Tehnologia se aplicatilde la sistemele de distribuţie apatilde cu diametre mari amplasate icircn zone cutrafic pietonal şi auto ridicat Se utilizeazatilde conducte din PE icircmbinate prin suduratilde cap la cap peşantier cu ajutorul unui dispozitiv special cu role perechi Acest dispozitiv reduce diametrulcu maxim 10 icircn domeniul elastic al materialului viteza de reducere fiind de 1divide 3mminutReaducerea la forma şi dimensiunea iniţialatilde se face prin icircncatildelzirea conductei cu aburProcedeul este unul structural se pot reabilita conducte instabil din punct de vederestatic In figura 9 se prezintatilde tehnologia rolldown Dimensiunile conductelor de reabilitatDn=150 divide1000 mm lungimea 600 divide800 m
15
1 2 3 4
Figura 9 Tehnologia rolldown 1-conductatilde de reabilitat2-role3- conductatilde nouatilde4- conductatilde nouatilde fixatatilde icircn conducta veche
Bibliografie1 Roman M şa- Analiza multicriterialatilde Manual 2012 Academia de studii economiceBucureşti2 Massimio Flori ndashGhid pentru analiza cost-beneficu a proiectelor de investiţii Fonduleuopean pentru dezvoltare regionalatilde fondul de coeziune şi ISPA Universitatea de studii dinMilano 19973xxx - Ghid naţional pentru analiza cost-beneficiu a proiectelor finanţate din instrumentelestructurale Ministerul Economiei şi finanţelor4 StoenescuAl şa- Culegere de probleme de mecanicatilde teoreticatilde Editura Didacticatilde şipedagogicatilde Bucureşti 19655 Tudor I şa ndash Protecţia anticorozivatilde şi reabilitatea conductelor şi rezervoarelor EdituraUPG Ploieşti 2007 ISBN ndash 978-973-719-154-06 UTCB-ICECOM Bucureşti ndash Ghid pentru reabilitatea conductelor pentru transportul apei(brutecurate uzate uzate epurate etc) Bucureşti 20137Alessandrescu A- Inginerie mecanicatilde a sistemelor de conducte Ghid de proiectare + CDEditura AGIR Bucureşti 2013 ISBN 978-973-720-489-98 Paraschiv D- Tehnologii de recondiţionare şi procesatilderi ale suprafeţelor metalice EdituraJunimea Iaşi 2005 ISBN 973-37-0539-x9Najafi M ndash Trenchless technologies Piping- Installation and Inspection SUA ASCE PressISBN -978-0-07-164088-62010
16
10 Trujillo ARGhaderi S- Analysis of the long ndashterm Effect of mentenance Strategies InPipelines Technology 2006 Conference Bochum200611 httpmasinisiutilajero12 wwwtpcomro13 wwwrehaucom14SREN 129502 Calculul de rezistenţatilde mecanicatilde al reţele lor icircngropate sub diverse condiţiide icircncatildercare15 wwwceindustrialcomro16 httpinstalatiiucoznetindexconducte0-1517 wwwmnsrocamasuire framehtml18 wwwreabilitare-conductero19wwwcrumanro20 wwwHobasro21wwwgrup4cjro
- Note de curs 1pdf
- Note de curs 2_3pdf
- Note de curs 4_5pdf
- Note de curs 6pdf
- Note de curs 7_8_9pdf
7
Stabilirea statilderii tehnice a conductelor unui sistem de distribuţie a apei se realizeazatilde icircn prezent
prin diagnosticare imagisticatilde Informaţiile obţinute vor fi utilizate la fundamentarea deciziilor
de reabilitarereparare şi retehnologizare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeaza icircnainte de
icircnceperea unui proces de repararereabilitare cu tehnologii NO DIG adicatilde fatilderatilde satildepatildeturatilde
continuatilde pe icircntreaga perioadatilde de reabilitare şi se terminatilde odatatilde cu finalizarea lucratilderilor de
reabilitare Diagnosticarea imagisticatilde se realizeazatilde icircn douatilde etape realizarea pe teren a
inspecţiei tehnice a conductelor şi procesarea imaginilor realizate finalizatatilde prin icircntocmirea
raportului de inspecţie Realizarea pe teren a inspecţiei tehnice se face cu ajutorul roboţilor
pentru inspecţie imagisticatilde deplasabili pe roţi sau şenile Inainte de realizarea inspecţiei icircn
conductatilde se realizeazatilde urmatildetoarele operaţii conducta se izoleazatilde de restul instalaţiei se
goleşte de apatilde se curatildeţatilde se demonteazatilde vanele de separaţie şi se introduce robotul icircn
conductatilde Roboţii sunt echipaţi cu camere video laser pentru determinarea ovalitatildeţii
conductei sonar pentru determinarea grosimii stratului de coroziune a fisurilor şi a
icircmbinatilderilor defecte camere telescopice mobile pentru inspecţia tehnicatilde a racordurilor surse
de luminatilde suplimentaratilde radiolocatoare pentru determinarea traseului conductei fig6
Rapoartele de inspecţie cuprind date referitoare la tipul conductei inspectate adacircncimea de
pozare a conductei numatilderul de defecte poziţia şi starea racordurilor tipul defectelor
localizarea acestora schiţa tronsonului inspectat cu localizarea defectelor
Fig 6 Robot dotat şi cu laser pentru stabilirea gradului de ovalizare conducte
Fig7 Diagnosticare conductatilde de apatilde ndashdepuneri
Bibliografie
8
1 Bolboacatilde AM- Contribuţii teoretice şi experimentale la reabilitarea şi modernizarea
conductelor din sistemele de distribuţie a apei icircn localitatildeţi Tezatilde de doctorat UTC-N Cluj-
Napoca 2012
2 wwwtermoutclujrotermoluc
3 SR 13431-2006
4 STAS 73471-74
5wwwdetcondro
6wwwdetectaquaro
7httpcasteconceptro
1
Note de curs 6 Diagnosticarea conductelor din sistemele de transport şidistribuţie a gazelor combustibile
1 IntroducereGazele combustibile- gaze naturale şi gaze petroliere lichefiate- sunt utilizate pentru
- nevoi menajere la maşini de gatildetit şi preparare apatilde caldatilde- instalaţii de ardere pentru obţinerea energiei termice necesare icircncatildelzirii- icircn procese tehnologice
Reţelele pentru transportul şi distribuţia gazelor naturale combustibile se impart icircn- retele exterioare de distribuţie- reţele interioare de utilizare
Presiunile icircn reţeaua de gaze naturale combustibile sunt diferite pe tronsoanele instalaţiei- -icircnaltatilde presiune ˃ 6 bari- -medie presiune 2 ndash 6 bari- -presiune redusatilde 02 ndash 2 bari
-presiune intermediaratilde 005 ndash 02 bari-presiune joasatilde lt 005 bari
Valorile presiunilor au fost stabilite dupatilde urmatildetoarele criterii-presiunea de utilizare a arzatildetoarelor şi altor aparate care lucreazatilde cu gaze-siguranţa icircn exploatare a sistemului de alimentare cu gaze-caracteristicile funcţionale ale regulatoarelor de presiune debitmetre aparate de
reglaj şi automatizareSistemul de conducte de icircnaltatilde presiune pentru gazele din import sau cele din producţieproprie are presiunea de lucru pgt40 bari Sistemul regional de transport are presiunea de 6 ndash40 bari iar sistemul local de transport are presiunea mai micatilde de 6 bari Conductele suntmetalice confecţionate din oţel icircmbinate prin suduratilde electricatilde urmatatilde de verificareacordonului de suduratilde prin metode nedistructiveReteaua exterioaratilde de distribuţie este confecţionatatilde din tevi de oţel imbinate prin suduratilde cufitinguri (cot teu cruce etc) sau din polietilena de icircnaltatilde densitate icircmbinatatilde prin suduratilde
2 Defecţiuni ale conductelor
Prin defect al conductelor din sistemul de transport şi distribuţie al gazelor combustibile seicircnţelege orice eveniment icircn sistem care provoacatilde pierderi de gaze de la simple emanaţii lamodificatilderi ale regimului de presiune care necesitatilde pentru rezolvare reparare materiale forţatildede muncatilde utilaje consum de timpDefecţiunile apar icircn interiorul conductelor metalice lasuprafaţa peretelui sau la exteriorul conductelor Avacircnd icircn vedere gradul de periculozitate alsistemului de conducte defecţiunile posibile se impart icircn trei clase de defecte
- defecte generate de factori dependenţi de timp defecte produse de coroziuneaexterioaratilde ( electrochimicatilde chimicatilde coroziunea solului coroziunea microbiologicatildecoroziunea datoratatilde solicitatilderilor mecanice coroziunea prin eroziune coroziunea piting)defecte provocate de coroziunea interioaratilde defecte produse de coroziunea fisurantatilde subtensiune
- defecte generate de factori stabili defecte de fabricaţie ale icircmbinatilderilor sudate defecte de construcţie ( fisuri şi ruperi ale cordoanelor de suduratilde bucle sau curbe ale ţevilorsudate) defecte ale elementelor filetate ale conductelor defecte ale elementelor de tip specialale conductelor ( defecte ale icircmbinatilderilor cu flanşe defecte de funcţionare incorectatilde arobineţilorvane catildederi ale sistemului de etanşare sau corpurilor echipamentelor )
2
- defecte generate de factori independenţi de timp defecte produse de intervenţiede terţatilde parte (voite sau nevoite) care produc defecte imediate sau icircntacircrziate deterioratilderi prinacţiuni ilicite defecte produse de operarea incorectatilde defecte produse prin solicitatilderi climaticesau de teren ( defecte datorate temperaturilor scatildezute tratildeznete ploi inundaţii alunecatilderi deteren cutremure)
Coroziunea are ponderea cea mai mare raportat la numatilderul de defecţiuni care seregatildesesc icircn lunile cu temperaturi scatildezute şi umiditate mare Se depisteazatilde la distanţe mici decordonul de suduratilde şi se datoreazatilde sudurii necorespunzatildetoare izolaţiei exterioarenecorespunzatildetoare şi solului Fenomenul de coroziune duce la micşorarea grosimii pereteluiconductei şi icircn final la perforarea lui figura 1
Fig1 Coroziune exterioaratilde pe conductatilde de gaz [3]
Dacatilde coroziunea şi fisurile nu sunt depistate şi nu sunt reparate icircn stadiul primar de degradareaceste vor creşte pacircnatilde la degradarea finalatilde catastrofalatilde catildend se pierde gazul din conductatilde şi sepot produce evenimente grave In prezent existatilde implementat icircn sistemul naţional ndashTransgaz-sistemul preventiv si corectiv de mentenanţatilde care introduce un sistem lucratilderi dementenanţatilde planificate anual ndashrevizii tehnice RT- durabilitate economicatilde de mentenanţatildenivel acceptabil al riscului de producere al defectelor accidentale şi cheltuieli minimeplanificate din timp Pentru protecţia catodicatilde a conductelor (sistem activ) se utilizeazatilde douatildesisteme - sistemul cu anozi galvanici ataşaţi conductei
- sistemul cu staţie de injecţie de curent electric icircn conductatildeProtecţia anticorozivatilde exterioaratilde ndashsistem pasiv- ( uşoaratilde normalatilde icircntatilderitatilde foarte icircntatilderitatilde) serealizeazatilde icircn exterior cu mai multe straturi
- stat aderent cu grund vopsea pe bazatilde de bitum şi benzinatilde- strat izolare cu amestec pe bazatilde de bitum
3
- strat armare cu benzi din pacircslatilde sau fibratilde de sticlatilde- icircnveliş exterior din benzi bitum - cauciuc materiale plastice fibre de sticlatilde
Protecţia anticorozivatilde icircn interiorul conductei se realizeazatilde prin grunduire cu bitum
3 Diagnosticarea conductelor din sistemul de transportDiagnosticarea conductelor ce trebuie reabilitatereparate este un proces complex
realizat icircn prezent cu metode moderne Reabilitatea conductei este icircn cele mai multe cazuri osoluţie mai economicatilde decatildet o investiţie nouatilde Deciziile trebuie luate dupatilde o analizatildeeconomicatilde dupatilde durata efectivatilde de exploatare şi istoricul defectelor de pe conductatildeDiagnosticarea conductelor pentru a se stabili starea tehnicatilde vine icircn sprijunul luatilderii uneidecizii corecte Determinarea statilderii tehnice se poate realiza cu urmatildetoarele metode
- investigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei conductei metalice icircngropate aplicabilatildela conducte metalice icircngropate protejate catodic dar care prezintatilde defecte deizolare icircn vederea controlului ultrasonic al integritatildeţii materialului tubular
- investigare din interior cu ajutorul sistemelor inteligente de diagnosticare ndash PIG(cu metode magnetice şi ultrasonice) a conductei icircn funcţiune pentru defecteinterioare şi exterioare ale conductei
- tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziuneInvestigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei se face cu trei procedee- metoda Pearson (gradient de curent alternativ)-metoda potenţialelor la intervale mici CIPS-metoda gradientului de curent continuu DCUGInvestigarea din interior cu sisteme inteligente PIG detecteazatilde coroziuni interioare
coroziuni exterioare defecte ale cordoanelor de suduratilde fisuri ale materialului conducteiTehnologia aplicatatilde cuprinde urmatildetoarele operaţii
- pozarea pe traseul conductei a indicatoarelor de trecere PIG a sistemului de urmatilderirea deplasatilderii PIG-ului
- operaţii pregatildetitoare pentru inspecţie identificarea obstacolelor realizarea unuiprogram de curatildeţire adecvat inspectarea gatilderilor de lansare-primire a instalaţiei godevilare
- curatildeţirea conductelor cu PIG de curatildeţire (godevil) magnetic cu perii racloaremagnetic cu perii pe circumferinţatilde cu discuri de raclare cu discuri de ratildezuire PIG dinpolietilenatilde
- probatilde de trecere cu PIG fals echipat cu discuri de calibrare- inspecţia inteligentatilde propriu zisatilde cu PIG inteligent dotat cu senzori de relevare a
defectelor interne şi externe + detectare presiune temperaturatilde unghi de redare vitezatilde derulare
PIG-ul inteligent trebuie satilde icircnregistreze datele suficiente culese pe canale separate satildedispunatilde de capacitate mare de stocare a datelor satilde aibe un numatilder mare de senzoriminiaturizaţi pentru a acoperii 100 din circumferinţa conductei PIG-ul este transportat princonducta de gaz icircn acelaşi timp cu debitul de gaze necesare consumatorului cu o anumitatildevitezatilde PIG-ul se lanseazatilde din gara de lansare - primire PIG anexa 1 In figurile 2 şi 3 seprezitatilde douatilde tipuri de PIG-uri figura 4 prezintatilde principiul de matildesurare ultrasonicatilde In fig5 67 se prezitatilde tipuri de PIG-uri Gara de lansare primire PIG-uri asiguratilde lansarea PIG-urilor icircnconducte cu DN 200 ndash 1100 mm la presiuni nominale de 25 ndash 100 bari şi temperaturi de -300
-+ 500 Tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziune este o metodatilde nedistructivatilde de
diagnosticare a defectelor conductelor ce nu pot fi diagnosticate cu PIG-uri inteligenteMetoda constatilde icircn efectuarea matildesuratildetorilor deasupra terenului pe traseul conductei icircn vedereadeterminatilderii anomaliilor apatilderute icircn grosimea pereţilor cum ar fi coroziunea Tehnologia deoperare cuprinde
4
- aplicarea unui curent electric cu componente armonice cu frecvenţe diferite icircntredouatilde puncte ale conductei la distanţa de 1000 m unul de altul
- se deplaseazatilde placa cu senzori ( 6 senzori icircn linie x 4 coloane) fig8 din metru icircnmetru pe traseul conductei matildesuracircndu-se cacircmpul magnetic icircn lungul conductei- procesarea datelor obţinute icircn laborator icircn vederea determinatilderii deviaţiei cacircmpului
magnetic dependent de frecvenţatilde icircn direcţie verticalatilde şi orizontalatilde- prezenţa unei deviaţii indicatilde regiunea care prezintatilde defect de regulatilde cauzat de
coroziune-
Fig2 Componenţa PIG cu senzori ultrasonici
Fig3 PIG cu senzori magnetici
Metoda NO PIG se poate utiliza la diametre ale conductelor de 3 ndash 10 ţoli la o grosime aperetelui de maxim 10 mm si o adacircncime a conductei de 2 metri Lungimea de inspecţie aconductei este de 1000 m Productivitatea zilnicatilde este de 750 m Alte caracteristici tehnice
- specificaţie defect ˃ 96- lungimea minimatilde 50 mm- latildeţimea minimatilde 50 mm
5
- detectare defect ˃ 20 pierdere metal rezoluţie adacircncime ˂ 20 mm- adacircncime coroziune minim 50 din grosimea peretelui
Fig6 PIG introdus icircn conductatilde 1- conductatilde 2 ndashPIG
1 2 3 4 5
1
Fig4 Principul de matildesurare ultrasonic 1-peretele Fig 5 PIG de curatildeţire 1- periiţevii2- impuls incident 3- defect interior 4- impulsreflectat 5- defect exterior
1 2
-
6
Fig7 Tipuri de PIG
1 2 3
Fig8Instalaţie de diagnosticare NO PIG 1- placa cu senzori 2 ndash cablu 3- calculator
4 Diagnosticarea conductelor din sistemul de distribuţieConductele de transport şi distribuţie sunt izolate exterior ( protecţie pasivatilde) cu ţesatildeturatilde devatatilde de sticlatilde şi bitum protejate catodic ( protecţie activatilde) Ingropate dacatilde este cazul la minim08 m adacircncime sau montate suprateran Diagnosticarea statilderii tehnice a conductelor se facecu urmatildetoarele procedee
- examinarea vizualatilde cu ochiul liber folosind lupa dacatilde este cazul-examinare imagisticatilde icircn interiorul conductei cu camere video- examinare cu ultrasunete cu impuls reflectat- examinare cu ajutorul curenţilor turbionari- examinare cu radiatii penetrante ( Xγ )- examinare prin termografie
Conductele pot avea defectele coroziune eroziune obosealatilde Forma acestor defecte poate fi
ovalatilde neregulatatilde spiralatatilde Din punct de vedere al originii şi localizare avem defecte de
suprafaţatilde icircn apropierea suprafeţei şi defecte interne Defectele pot fi individuale sau grupate
Alegerea procedeului de diagnosticare se face dupatilde tipul defectului accesibilitatea conductei
nivel de sensibilitate dorit echipament de examinare disponibil costul procedeului Chiar
dacatilde conductele sunt corodate şi pierderea de material din peretele conductei este mai mic de
7
80 din grosimea peretelui dar nu au scurgeri de gaze ele nu se scot din funcţiune dar se
poate micşora presiunea din conductatilde Urmeazatilde a se repara ca defect local efectuicircndu-se
reparaţia localatilde a conductei pe o anumitatilde lungime
Verificarea tehnicatilde a conductelor şi branşamentelor se executatilde la intervale de 6luni-
12 luni icircn funcţie de numatilderul de defecte constatate kman precedent şi alţi parametri tabelul
1 Tabelul 1
Termene maximale pentru efectuarea verificatilderilor tehniceTipul conductei Conducte din oţel Conducte din PE
subterane supraterane
Numatilder de
defecte
constatatekman
precedent x
x lt 0025 0025ltxlt025 025ltxlt1 xgt1 indiferent de
vechimea
conductei
cu
vechime
ltde 2 ani
cu
vechime
gtde 2 ani
Interval de timp
1
verificare
an
1 verificare la
6 luni
1
verificare
la 3 luni
1
verifi
care
lunatilde
1
verificarean
1
verificare
la 6 luni
1
verificare
an
Verificarea etanşeitatildeţii icircmbinatilderii conductelor şi armatildeturilor se face la presiunea de lucru a
gazului din instalaţie cu spumatilde de apatilde şi satildepun sau aparate de detectare scurgeri de gaz metan
In figura 9 se prezintatilde un aparat pentru inspecţie video tractat manual iar icircnfig10 aparat pentru detectarea scurgerilor de gaze naturale utilizat la verificarea etanşeitatildeţii
1
2
Fig10 Aparat pentru detectare scurgeri degaze naturale 1 senzor 2- aparat
Fig9 Aparat pentru inspecţie video
8
Bibliografie
1TatildenatildesescuFT ndash Electrotehnologii Protecţia mediului procesarea de materiale şicontrol nedistructiv Editura AGIR Bucureşti 2011 ISBN 978-973-720-353-32ZecheruGh şa- Strategii de mentenanţatilde pentru conductele de transport al gazelornaturale Universitatea de petrol şi gaze Ploieşti 20113Laţa I Bicircrsan F ndashUtilizarea materialelor compozite la repararea defectelor de tip lipsatildede material produse prin coroziunea exterioaratilde a conductelor metalice In Monitorul depetrol şi gaze 5 (111) mai 2011p64wwwnopigro5wwwflowtitecom ndash Manual de intervenţie Flowtite Technology AS Norvegia6wwwtransgazro7wwwarmagazro8wwwagirro9wwwpipelineengineeringro10wwwscrigroupcom11wwwartecnoro12wwwavantro13PT CR 12-200315SREN 13480-32003A2 200716SREN 14291 ndash Soluţii spumante pentru detectarea scurgerilor de gaze17 EN 12954-2
9
Anexa 1-Garatilde de lansare - primire PIG (godevil) [10]
1
Note de curs 7-8-9 Metode şi tehnologii de reabilitare şi modernizare a conductelor dedistribuţie apatilde canalizare gaz
1 Alegerea tehnologiei de reabilitare a conductelor utilizacircnd analizamulticriterialatilde
11 GeneralitatildeţiReabilitarea conductelor reprezintatilde o etapatilde importantatilde icircn prelungirea duratei de
exploatare a conductei degradate pe o perioadatilde de 30 divide 50 ani Costul reabilitatilderii este estimatla 50 divide 75 din valoarea unei noi investiţii De exemplu icircnlocuirea conductelor de gazenaturale sau a unor tronsoane din acestea se face icircn funcţie de starea tehnicatilde numatilder de defecte km agresivitatea solului şi valorile curenţilor de dispersie modernizarea carosabilului şiinfrastructurii sistemelor de utilitatildeţi necesitatea redimensionatilderii schimbarea regi mului depresiune influenţa asupra mediului ambiant dezvoltarea economicatilde a unor regiuni etcLuarea deciziei de reabilitare este etapa cea mai importantatilde icircn realizarea proiectului dereabilitare Fiind un proiect de dezvoltare tehnologicatilde fundamentarea deciziei se face cuajutorul analizei muticriteriale -AMC Aceasta se bazeazatilde pe analiza cantitativatilde ndash prinpunctare ierarhizare determinarea ponderii - a unei game largi de catagorii şi criteriicalitative de impact Alatildeturi de costurile şi beneficiile economice stabilite prin metodacost-beneficiu - MCB - pot fi elaboraţi diferiţi indicatori sociali şi de mediu Utilizareaacestei metode permite structurarea şi combinarea diferitelor evaluatilderi ce trebuie luate icircnconsiderare icircn luarea deciziilor cacircnd pot fi mai multe alternative
AMC este utilizatatilde pentru selectarea celei mai bune alternative din cele disponibilepentru realizarea investiţiei icircn reabilitarea conductelor Pentru proiecte mici se utilizeazatildeAMC iar pentru proiecte majore AMC + MCB AMC poate fi aplicatatilde şi icircn cazurile icircncare proiectul are obiective simple acestea fiind calitative şi mai puţin cuantificabile
Etapele utilizatilderii AMC sunt- stabilirea contextului decizional- definirea opţiunilor- definirea criteriilor- crearea matricei de performanţatilde- standardizarea punctajelor- ponderea criteriilor pentru cuantificarea relativatilde a fiecatilderui criteriu icircn procesul
decizional- ierarhizarea opţiunilor- ierarhizarea rezultatelor- analiza de senzitivitateStrategia de reabilitare a unui tronson de conductatilde cuprinde urmatildetoarele etape- analiza situaţiei actuale ţinacircnd cont şi de istoricul conductei- stabilirea obiectivelor- managementul datelor- evaluarea defectelor şi a altor elemente ale tronsonului de reabilitat- estimarea şi verificarea costurilor- propuneri şi analizarea strategiei de reabilitare
- planificarea operaţiilor de reabilitareIn final se icircntocmeşte proiectul de reabilitare al conductei Justificarea adoptatilderii proiectului dereabilitare se axeazatilde pe
- reducerea costurilor de operare- reducerea costurilor de reparaţii a conductelor- reducerea pierderilor de fluid vehiculat prin conducte
2
- creşterea gradului de icircncredere a consumatorului icircn calitatea serviciului asigurat defurnizor ( calitatea fluidului presiunea de funcţionare reducerea numatilderului de opririaccidentale)
- protecţia mediului şi conservarea resurselor naturale
12 Metode de evaluareIn cadrul evaluatilderii factorilor care sunt luaţi icircn considerare la luarea deciziei de reabilitare aconductelor fie prin metoda clasicatilde tranşeu deschis fie prin metoda modernatilde NO DIG (fatilderatilde decopertare) se aplicatilde urmatildetoarele metode
- analiza directatilde a performanţelor alternativelor- icircnsumarea ponderilor sau modele liniare cumulative- procesul ierarhiei analitice ( PIA)- metoda ELECTRE l
Indiferent de metoda adoptatatilde icircn prima fazatilde a analizei trebuie stabilite metodele şi procedeelede reabilitare a conductelor Tehnologiile pot fi clasificate astfel pentru catildeptuşireacanalelorconductelor introducerea unei conducte noi icircn conducta veche conducta nouatildepreia sarcinile conductei vechi consolidarea conductei vechi realizarea de lucratilderi noi Inschema urmatildetoare se prezintatilde principalele metode şi tehnologii de reabilitareReparaţie capitalatilde reabilitare conducte-NO DIG (fatilderatilde decopertare)
- place pipe (CIPP) -pentru conducte instabile şi stabile din punct de vedere static - palled in place - inverted in place
- slipline- pentru conducte instabile şi stabile static- catildeptuşire interioaratilde (torcretare)
- cu mortar de ciment - cu polimeri
- close fit pipe - sublime -swagelining - rolldown -compact pipe
Inlocuire conducte vechi ndashNO DIG-cu icircndepatildertarea conductei vechi din sol
- conductatilde pilot ndashpilot l- pilot ll
- impactor- pipe ejection- pipe extraction- CLG
- cu distrugerea conductei vechi- pipe bursting (cu aer comprimat cu forţatilde de tragere cu acţionarehidraulicatilde pipe implosion)- pipe splitting ( pentru oţel fontatilde ductilatilde )
Reparaţie capitalatilde reabilitare - tranşeu deschisReparaţie localatilde - short liner pentru Dn = 100 divide 600 mm
- echipament robotizat pentru netezirea presarea mufelor şi cratildepatildeturilor din ţevi Dn
ge 150 mm + reabilitarea branşamentelor realizate cu coliere presate pe conductaprincipalatilde şi etanşare cu ratildeşini Dn ge 150 mm
- tehnica injectatilderii pentru sigilarea mufelor şi cratildepatildeturilor
3
- procedee de reparare prin sudare la conducte metalice ( icircncatildercare cu suduratilde peticesudate manşoare tip B
- procedee de reparare a conductelor metalice fatilderatilde sudare( cu manşon tip Aicircnvelişuri cu ratildeşinatilde)
- utilizarea icircnvelişurilor de consolidare metalice umplute cu materiale polimerice saucompozite
- repararea conductelor metalice cu icircnvelişuri din materiale polimerice saucompozite
-Criteriile al catilderui numatilder nu trebuie satilde fie mai mare de 10 pentru selecţia tehnologiilor dereabilitare sunt prezentate icircn tabelul 1Analizicircnd caracteristicile tehnice şi tehnologice ale tronsonului de conductatilde din schemaprezentatatilde mai sus se extrag variantele de reabilitare care se noteazatilde cu V1 V2ViDin tabelul 1 se aleg criteriile de evaluare
Criterii pentru selecţia tehnologiilor de reabilitare Tabelul 1NrcrtCj Denumirea criteriului UM Natura criteriuluiC1 Durata de viaţatilde a conductei reabilitate ani maximizantC2 Durata de execuţie ani minimizantC3 Perturbarea traficului sau a exploataţiei agricole minimizantC4 Perturbarea altor reţele minimizantC5 Afectarea mediului minimizant
C6 Preţul reabilitatilderii ron minimizantC7 Lungimea traseului m maximizantC8 Garanţia ani maximizantC9 Accesibilitatea ( satisfacerea necesitatildeţilor
locuitorilor a mediului de afaceri)lockm maximizant
Notatilde Natura criteriului poate fi schimbatatilde la cerinţele beneficiarului particularitatildeţile lucratilderiide reabilitare prevederile legislaţiei icircn vigoare factori sociali etc
Fiecatilderui criteriu de evaluare Cj i se stabileşte un coeficient de importanţatilde Kj pe oscaratilde de ierarhizare de la 1 la 3
- 1 ndash importanţatilde redusatilde- 2 ndash importanţatilde medie- 3 ndash importanţatilde maximatilde
Pentru stabilirea ponderii de importanţatilde al fiecatilderui criteriu selectat se utilizeazatilde coeficienţinumerici de importanţatilde utilizacircndu-se diferite scatilderi cu valori 1 divide 3 1 divide 5 1 divide 7 1 divide 10 1 divide100 Alegerea scatilderii se face icircn funcţie de precizia cu care se doreşte departajarea criteriilor deevaluare In tabelul 2 se prezintatilde cacircteva scale de evaluare ( clasificare)
Scale de clasificare cu diferite nivele Tabelul 2
Calificativ acordat Grad de satisfacere3 nivele 1 minim
2 parţial3 total
5 nivele 0 nesatisfatildecatildetor25 satisfatildecatildetor
4
5 mediocru75 bine10 foarte bine
7 nivele -3 influenţatilde negativatilde foarte mare-2 influenţatilde negativatilde mare-1 influenţatilde negativatilde0 nici o influenţatilde1 influenţatilde pozitivatilde2 influenţatilde pozitivatilde mare3 influenţatilde pozitivatilde foarte mare
10 nivele ndash transformareacalificativelor icircn note
Foarte bine Bine Mediocru Satisfatildecatildetor Nesatisfatildecatildetor
Criterii cu pondere ge 3 10 75 5 25 0Criterii cu pondere 2 8 65 5 35 2Criterii cu pondere 1 7 6 5 4 3
Eficienţa economicatilde a noilor tehnologii NO DIG apare numai peste o anumitatilde valoare alungimii de conductatilde reabilitatatilde
13 Metoda de evaluare globalatilde a performanţelorAceastatilde metodatilde este icircn prezent cea mai utilizatatilde de diverse firme instituţii pentru luareadeciziilor icircn domeniul reabilitatilderii sistemelor de conducte ( face parte din metoda icircnsumatilderiiponderilor) Paşii care trebuie urmaţi sunt
- stabilirea variantelor care urmeazatilde a fi analizate schema punct 12- stabilirea criteriilor de evaluare ndash tabelul 1- şi a coeficienţilor numerici de importanţatildetabelul 2- icircntocmirea matricei cu calificative şi transformarea calificativelor icircn notecare seicircnscriu icircn matricea notelor-- calcularea indicelui global de performanţatilde pentru fiecare variantatilde icircn parte cu relaţia
IG = jj
n
j
KN 1
(1)
unde Nj este nota atribuitatildeKj ndash coefientul de performanţatilde (numerici de importanţatilde) a criteriului de evaluaren ndash numatilderul de criterii de evaluare (maxim 10)-clasificarea variantelor analizate- varianta cu punctajul cel mai mare ocupatilde prima
poziţie
2 Principalele tehnologii de reabilitare modernizare conducte
21 Tehnologia cured in place pipe (CIPP)Tehnologia constatilde icircn introducerea unui tub linear flexibil (furtun) ales icircn funcţie de
aplicaţie (apatilde potabilatilde canalizare apatilde industrialatilde etc) impregnat cu o ratildeşinatilde termoreglabilatildeicircn conducta gazdatilde ce trebuie reabilitatatilde Tubul linear flexibil este confecţionat din poliesterlacircnatilde material fibros şi prevatildezut pe o faţatilde cu un film din polietilenatilde poliuretan PVC Ratildeşinatermoreglabilatilde este aleasatilde icircn funcţie de utilizare poliester la canalizatilderi sanitare vinilester laaplicaţii industriale unde se cere rezistenţatilde mare la coroziune şi presiune ratildeşinatilde epoxidicatilde laapatilde potabilatilde icircn domeniul industrial unde se cere rezistenţatilde mare la presiune şi temperaturatilde
5
ridicatatilde In figurile 1 şi 2 se prezintatilde schema de principiu a metodei CIPP antrenareafurtunului se face cu apatilde rece
1 2 3 4 5 6 7 8
Fig1 Introducere furtun flexibil icircn conducta veche 1- conductatilde veche (gazdatilde) 2- apatilde rece3- autospecialatilde 4- furtun nou 5- furtun pliat impregnat cu ratildeşinatilde 6 ndashechipament tip rastel7- catildemin de acces 8- hidrant
Intatilderirea furtunului cu apatilde caldatilde este prezentatatilde icircn figura 2Tratarea ratildeşinii cu careeste impregnat furtunul se poate face cu apatilde caldatilde abur cu latildempi cu raze ultravioleteLa tratarea cu apatilde caldatilde sau abur se urmatildereşte cu ajutorul unor senzori permanenttemperatura la fiecare capatildet al furtunului Ratildeşinile artificiale epoxy A2000B se folosescpentru catildeptuşeli impregnate la exteriorul furtunului PVC iar FluvPax TF4 se utilizeazatilde lamateriale neţesute la furtune PUExistatilde douatilde procedee de introducere a furtunului flexibil icircn conducta veche (gazdatilde) primulinverted in place la care furtunul este introdus cu ajutorul aerului comprimat (presiunea aer02divide04 bari) sau a apei al doilea procedeu pulled in place la care furtunul se trage icircnconducta veche cu troliu Procedeul CIPP se poate aplica pentru conducte instabile şi stabiledin punct de vedere static
Procedeul se aplicatilde la conducte cu Dn = 100 divide 1200 mm Lungimea tronsonuluireabilitat L le 600 mIndiferent de procedeu se va urmatilderi viteza cu care se deplaseazatilde furtunul icircn conducta veche(gazdatilde) 4 divide 7 mmin precum şi forţa de tragere a furtunului care nu trebuie sa depatildeşeascatildevaloarea prescrisatilde de producatildetor Se utilizeazatilde curent douatilde tipuri de furtune
- pe baza icircnvelişului extern PVC conducta este icircn linie dreaptatilde coturi la maximum450 Dn = 100 divide 400 mm dimensiunile nu se modificatilde icircn timpul procesului deinstalare
- pe baza icircnvelişului extern PU pentru ţevi drepte cu coturi la 900 extensibile se potutiliza şi la un alt diametru mai mare ca cel nominal de micşoreazatilde cu 4 datoritatildeextensiilor radiale icircn consecinţatilde lungimea de va matilderi cu 4
6
Forţa de tragere a furtunului datoritatilde frecatilderilor dintre conducta gazdatilde şi furtun se poatecalcula cu expresia
Ft = 12 (μmiddotpmiddotx) (2)unde Ft este forţa de tragere icircn N
μ = 01 divide 03 ndashcoeficient de frecare furtun conductatilde vechep ndash greutatea liniaratilde a furtunului icircn Nmx ndash lungimea furtunului icircn m
1 2 3 4 5Figura 2 Intatilderirea ratildeşinii cu apatilde caldatilde 1 catildemin de sosire 2- apatilde caldatilde 3- conductatilde nouatildeicircntatilderitatilde4-conductatilde apatilde caldatilde tur 5- conductatilde apatilde caldatilde retur
Dupatilde icircntatilderirea ratildeşinii conducta poate fi spatildelatatilde şi dezinfectatatilde Conductele de branşament seleagatilde la conducta reabilitatatilde cu ajutorul robotului echipat special cu freze şi camere videoUrmeazatilde inspecţia video pe icircntreg traseul reabilitat Garanţia acordatatilde 25 ani[14]
Tehnologia de execuţie are urmatildetoarele etape- colectarea datelor de spre diametrul nominal al conductei gazde debitul vehiculat
grosimea peretelui materialul din care este confecţionatatilde conducta schimbatilderile de diametrupe anumite tronsoane identificarea tuturor ramificaţiilor active şi inactive
- identificarea gurilor de acces sau executarea acestora- montarea echipamentului de tip rastel- redicţionarea curgerilor din conducta gazdatilde curatildeţirea conductei- instalarea furtunului impregnat cu ratildeşinatilde icircn conducta gazdatilde prin gurile de acces- uscarea materialului cu apatilde caldatilde abur sau latildempi cu raze ultraviolete- verificarea conductei noi- reconectarea conecţiilor laterale prin decuparea de guri de conectare laterale şi
sigilarea conecţiilor laterale abandonate22 Calculul de reabilitare a conductei reabilitate cu tehnologia CIPP
7
Conducta gazdatilde poate fi parţial deterioratatilde Pentru a se realiza stabilitatea staticatilde a noiiconducte reabilitate trebuie dimensionat furtunul icircn funcţie de solicitatilderile externe Calcululconstatilde icircn
- calculul la incovoiere- calculul la flambaj- calculul rezistenţei furtunului la obosealatilde (stres)- calculul la flambaj datorat icircncatildercatilderii rezultate din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde
221 Calculul la icircncovoiereCalculul de icircncovoiere constatilde fie icircn determinarea procentului de icircncovoiere
efectiv (γD) la o anumitatilde grosime a peretelui furtunului t fie a grosimii pereteluifurtunului t admiţacircnd un procent de icircncovoiere maxim de (γD) le 5 Procentul deicircncovoire se calculeazatilde cu relaţia
γD = K(LW + Ws ) 100 [ E 15( DR ndash 1)3 + 0061 Es] (3)
unde γ este icircncovoierea conductei reabilitate-γD le 5 - procentul de icircncovoiere- L = 125 coeficient de decalaj- K = 0083 constantatilde de stratificare- W ndash icircncatildercarea staticatilde icircn N- Ws ndash icircncatildercarea dinamicatilde icircn N- DR = D t ndashraportul conductei reabilitate- D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat) icircn m- t ndash grosimea furtunului icircn m- E ndashmodulul de elasticitate al solului icircn Nm2- Es- modul de reacţie al solului icircn Nm2
Incatildercarea staticatilde W rezultatatilde din greutatea solului se calculeazatilde cu relaţiaW = CmiddotωmiddotBd 144 (4)
Unde C ndashgrad de ovalizareω- densitatea solului icircn kgm3Bd- latildeţimea tranşeei icircn care a fost montatatilde conducta ga zdatilde ( de reabilitat) icircn m
Coeficientul C se determinatilde cu expresia
C =
ku
e d
S
B
Huk
2
1
2
(5)
unde ku este raportul icircntre icircncatildercarea orizontalatilde şi cea verticalatildeHs ndashadacircncimea de pozare a conductei icircn m
Calculul icircncatildercatilderii dinamice care acţioneazatilde asupra furtunului pleacatilde de la realitatea catilde asuprafurtunului pot acţiona icircncatildercatilderi dinamice concentrate WSC şi icircncatildercatilderi dinamice distribuiteWSD
WS= WSC + WSD (6)
WSC = 033middotCSCmiddotPmiddotFSC 12middotD (7)WSD = CSDmiddotpmiddotFSD 144 (8)
unde CSC ndash coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor concentrateP ndash icircncatildercatilderi concentrate icircn NFSC- factor de impact pentru icircncatildercatilderi concentrate
8
CSD- coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor distribuitep ndash suprafaţa pe care sunt aplicate icircncatildercatilderile distribuite m2FSD- factor de impact pentru icircncatildercatilderi distribuite
222Calculul la flambaj
Furtunul este solicitat exterior de icircncatildercatilderi dinamice concentrate şi distribuite plusicircncatildercarea rezultatatilde din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde Grosimea furtunului t se determinatilde curelaţia[9]
t = 0721 D
3
1
2
sSL
t
CEBRE
I
Nq
(9)
unde D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde icircn mN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
qt =N
1 2
1
332
D
IECcedilBR L
(10)
qt ndash presiunea exterioaratilde exercitatatilde asupra conductei icircn Nm2EL ndash modulul de elasticitate redus la icircncovoiere datoritatilde efectului de icircmbatildetracircnire icircn Nm2Rω= 1 ndash 033(HωHS) coeficientul lui Buoyancy pentru apatilde (valoare minimatilde 067)B - coeficient de elasticitate pentru furtunI = 250t - moment de inerţieC- coeficient de ovalizare a conductei respectiv al furtunului calculat cu relaţia
C =
3
2
1001
1001
q
q
(11)
q ndash gradul de ovalizare calculat cu expresia
q = 100 (m
m
D
DD max ) (12)
unde Dm Dmax sunt diametrul mediu respectiv diametrul maxim al conducteiCoeficientul de elasticitate pentru furtun se determinatilde cu expresia
B =sH
e650
41
1
(13)
Incatildercatilderile statice şi dinamice se determinatilde cu relaţiile (6) (7) (8)In cazul icircn care flambajul este datorat numai icircncatildercatilderilor rezultate din acţiunea pacircnzei
de apatilde freaticatilde grosimea furtunului t se calculeazatilde cu expresia
9
t =
1
1(
2 3
1
2
PN
CKE
DR
L
(14)
icircn care P ndash este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunK = 7 ndashfactor de amplificareEL ndash modulul de elasticitate la icircncovoiereν = 03 ndashcoeficientul lui Poisson pentru furtunC- coeficientul de ovalizareDR- raportul conductei reabilitateN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
223 Verificarea rezistenţei furtunului la stresLa o duratatilde de viaţatilde de 50 de ani furtunul este supus unor condiţii de stres (obosealatilde
icircmbatildetracircnire) Fiind confecţionat din mai multe materiale cu caracteristici tehnice diferitefurtunul trebuie verificat şi la stres Se poate utiliza relaţia
15100
q(1+
100
q)( 2)(
t
D- 05 ( 1+ )
100
q)(
t
D=
PN
S(15)
icircn care P este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunt ndash grosimea furtunuluiN = 15 divide 2 factor de siguranţatildeS ndash rezistenţa la icircncovoiere a furtunuluiD ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat)q ndash gradul de ovalizare
Valoarea cea mai mare a grosimii furtunului t ca rezultat al diferitelor calcule efectuatepentru fiecare tip de solicitare icircn parte este grosimea finalatilde a peretelui furtunului
23 Metode de catildeptuşire interioaratildeConductele ce trebuie reabilitate sunt catildeptuşite pe suprafaţa interioaratilde cu un strat
subţire de mortar de ciment special sau polimeri speciali De regulatilde grosimea stratului estemai micatilde de 10 mm In unele cazuri se pot depune mai multe straturi Captuşirea interioaratilde(catildematildeşuirea) trebuie satilde asigure protecţie anticorozivatilde umplerea fisurilor şi a gatildeurilorrigiditatea catildeptuşelii stabilitatea staticatilde a conductei In acelaşi timp se icircmbunatildetatildeţescproprietatildeţile hidraulice ale conductei suprafaţa rezultatatilde icircn urma depunerii are rugozitatea maimicatilde ca rugozitatea suprafeţei interioare a vechii conducte Inainte de a se aplica metoda decatildeptuşire interioaratilde conducta se curatildetatilde foarte bine asiguracircndu-se un suport bun pentrucatildeptuşeala aplicatatilde In figura 3 se prezintatilde procedeul de catildeptuşire prin centrifugarePentru protejarea anticorozivatilde a conductelor metalice se aplicatilde catildeptuşeli cu ratildeşini poliexidicatilde
poliuree şi poliuretanToate aceste materiale au şi o bunatilde rezistenţatilde la abraziune Rugozitatea
suprafeţei interioare a conductei este foarte micatilde
Procedeul se aplicatilde la conducte cu diametrul nominal Dn= 80 divide 3400 mm şi lungimi aletronsoanelor de conducte L le 400 m
10
1 2 3 4 5 6Fig3 Utilaj pentru catildeptuşire prin centrifugare 1-conductatilde veche curatildeţatatilde 2 - furtun pentrualimentare cu mortar 3- robot 4- cap de pulverizare prin centrifugare 5- sistem de gletuire6-strat de mortar depus
Debitul de apatilde transportat prin conductatilde Q icircnainte de reabilitare calculat cu relaţiaQ = Av (16)
unde - Q este debitul apei vehiculate prin conductatilde icircn m3s- v ndashviteza apei icircn secţiunea de calcul icircn ms- A ndasharia secţiunii transversale a conductei icircn m2
trebuie satilde fie cel puţin egal cu debitul de apatilde transportat prin conducta reabilitatatildeMicşoracircndu-se diametrul interior al conductei viteza apei creşte cresc şi pierderile de sarcinatildedatoritatilde creşterii vitezei apei Din acest motiv icircn cadrul procesului de catildematildeşuire (torcretare)se procedeazatilde la gletuirea stratului de mortar de ciment pentru ca rugozitatea stratului realizatsa fie mai micatilde ca cea dinaintea reabilitatilderii Produsul de cimentare este alcatildetuit din cimentcu proprietatildeţi speciale + nisip cu granulaţie micatilde + aditivi Mortarul preparat icircn malaxoarespeciale dupatilde reţete este transportat cu pompe prin furtun la robot
Reproiectarea constatilde icircn calculul pierderilor de sarcinatilde unitare distribuite icircnainteşi dupatilde reabilitarea conductei precum şi a stabilitatildeţii statice sub influenţa diferitelorsarcini exterioarePierderile de sarcinatilde unitare distribuite icircn funcţie de debitul de apatilde transportat se determinatilde curelaţia
hr = Md Q2 (17)unde hr sunt pierderile de sarcinatilde unitar distribuite icircn mbar m
Md ndash modulul de rezistenţa hidraulicatilde icircn s2 m5Modulul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde Md se calculeazatilde cu relaţia
Md = 00826middot(λd5) (18)unde λ este coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde [-]
d- diametrul interior al conductei icircn mIntre coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde λ şi coeficientul lui Chezy ndashC- existatilde
legatildeturaλ = 8middotg C2 (19)
unde C -este coeficientul lui Chezy icircn m05sg-acceleraţia gravitaţionalatilde icircn ms2
Coeficientul lui Chezy se determinatilde cu expresia
C = kmiddotRh16 (20)
unde k-coeficientul de rugozitate al materialului [-]
11
Raza hidraulicatilde a conductei cu secţiunea circularatilde se determinatilde cu expresia
Rh = d4 (21)unde d ndash diametrul interior al conductei icircn m
In cazul icircn care se urmatildereşte protecţia anticorozivatilde umplerea fisurilor rigiditatea catildeptuşelii
(aplicaţie semi-structuralatilde) materialul folosit la obţinerea stratului depus de o anumitatilde
grosime t trebuie satilde asigure rezistenţa la forfecare pentru a menţine continuitatea
longitudinalatilde a stratului icircn prezenţa mişcatilderilor de teren rezistenţatilde la icircncovoiere rezistenţatilde
pentru preluarea sarcinilor dinamice Trebuie satildepate puţuri de lansare (de plecare de sosire
intermediare) care reprezintatilde circa 6 din suprafaţa totalatilde a şanţului necesar pentru
realizarea cu tranşeu deschis a conductei
223 Tehnologia sliplineTehnologia constatilde icircn introducerea unui tub nou icircn tubul vechi curatildeţat De regulatilde se
instaleazatilde conducte noi din GRP din PEID icircn conducte vechi Metoda se aplicatilde la reabilitareaconductelor de apatilde potabilatilde canalizare menajeratilde şi industrialatilde gaze naturale Toate sarcinilesunt preluate de noua conductatilde Secţiunea transversalatilde a noii conducte este mai micatilde casecţiunea transversalatilde a vechii conducte dar diferenţa va fi compensatatilde de valoareacoeficientul de rugozitate foarte mic al suprafeţei interioare a noii conducte Spaţiul dintrevechea conductatilde şi noua conductatilde este umplut cu un material special de cimentare In figura4A se prezintatilde schema tehnologicatilde de montare a noii conducte din PEID icircmbinatatilde prin suduratildecap la cap icircn exteriorul conductei vechiIn figura 4B se prezintatilde schema tehnologicatilde pentrumontare conducte GRP
A B1 2 3 4 5 1 2 3
12
Fig4 A-Tehnologie slipline montare conductatilde PEID 1- conductatilde veche2 ndashcap de tragere3-material de umplere4- cacircrlig6- conductatilde nouatilde PEID B-montare conductatilde GRP 1- conductatildeveche 2-material de cimentare 3- conductatilde nouatilde
224 Tehnologia subline
In conducta veche inspectatatilde video şi ulterior curatildeţatatilde foarte bine se introduce oconductatilde de polietilenatilde PE 80 sau PE 100 avatildend SDR (raportul dintre Dn t ) icircntre 26 şi 80Conducta nouatilde se supune unui proces de deformare a secţiunii transversale pe toatatilde lungimeaconductei sub forma de U ( icircn domeniul de elasticitate al materialului) dupatilde care se leagatilde cubenzi de sprijin figura 5 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde de troliu cu un cablu forţa detragere fiind monitorizatatilde permanent Dupatilde introducerea noii conducte icircn vechea conductatilde seintroduce apatilde sub presiune icircn conductatilde benzile de sprijin se vor rupe şi conducta nouatilde vareveni la forma iniţialatilde datoritatilde memoriei termice Procedeul se aplicatilde pentru Dn = 75mmdivide 1600mm şi lungimea L = 600m
1 2 3 4
Figura 5 Tehnologia subline 1- conductatilde veche 2- conductatilde nouatilde 3 ndash bandatilde de sprijin4 ndash conductatilde nouatilde revenitatilde la forma circularatilde
225 Tehnologia compact pipe
Conducta nouatilde din PEXa ( polietilenatilde reticulatatilde cu memoria formei) este introdusatilde icircnconducta de reabilitat deformatatilde sub forma literei C Aceastatilde conductatilde este trasatilde icircn conductaveche cu ajutorul unui troliu puţurile de acces sunt fie catildeminele de vanatilde existente fie puţuri
13
noi In figura 6 se prezintatilde poziţia conductei noi icircn timpul procesului de reabilitare şi dupatildereabilitare Readucerea conductei noi la forma iniţialatilde se face prin icircncatildelzire cu abur
Diametrul conductelor de reabilitat Dn = 100 divide 500 mm lungimea maximatilde 700mConducta nouatilde se muleazatilde pe interiorul conductei vechi şi preia sarcinile acesteia
226 Tehnologia swagelining
Tehnologia swagelining utilizeazatilde ca şi conductatilde nouatilde polietilena standard catildereia i sereduce diametrul cu 5divide 15 - deformatatilde icircn domeniul elastic cu ajutorul unui echipamentcomplex de reducere a diametrului figura 7 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde cu troliu icircnconducta veche ce trebuie reabilitatatilde Dupatilde aşzarea pe poziţia finalatilde a conductei forţa detragere este redusatilde iar conducta nouatilde revine la diametrul iniţial datoritatilde fenomenului derevenire elasticatilde Conducta nouatilde se muleazatilde perfect pe suprafaţa interioaratilde a conductei dereabilitat suprafaţatilde ce trebuie satilde fie curatatilde In figura 8 se prezintatilde instalaţia pentru procedeulswagelining Diametrul conductelor ce pot fi reabilitate Dn= 65 divide 1000mm la o lungimede 1000 m
Forţa de tracţiune a troliului poate fi determinatatilde cu relaţia ( 2 )
1 2 3Fig6 Tehnologia compact pipe 1-conductatilde de reabilitat 2- conductatildenouatilde deformatatilde icircn C 3- conductatilde nouatilde readusatilde la forma iniţialatilde
14
1 2 3 4 5
Figura 7Reducere dimensiuni conductatilde 1-conductatilde veche2 ndash conductatilde nouatilde gacirctuitatilde3- filieratilde 4- conductatilde nouatilde5- cap de tragere
1 2 3 4 5 6 7 8 9Figura 8 Instalaţie pentru tehnologia swagelining 1-conductatilde nouatilde PE 2- rolatilde de ghidare 3-reductor 4- puţ de plecare 5- conductatilde veche 6- cap de tragere 7- cablu 8-puţ sosire 9-troliu
267 Tehnologia rolldown
Tehnologia se aplicatilde la sistemele de distribuţie apatilde cu diametre mari amplasate icircn zone cutrafic pietonal şi auto ridicat Se utilizeazatilde conducte din PE icircmbinate prin suduratilde cap la cap peşantier cu ajutorul unui dispozitiv special cu role perechi Acest dispozitiv reduce diametrulcu maxim 10 icircn domeniul elastic al materialului viteza de reducere fiind de 1divide 3mminutReaducerea la forma şi dimensiunea iniţialatilde se face prin icircncatildelzirea conductei cu aburProcedeul este unul structural se pot reabilita conducte instabil din punct de vederestatic In figura 9 se prezintatilde tehnologia rolldown Dimensiunile conductelor de reabilitatDn=150 divide1000 mm lungimea 600 divide800 m
15
1 2 3 4
Figura 9 Tehnologia rolldown 1-conductatilde de reabilitat2-role3- conductatilde nouatilde4- conductatilde nouatilde fixatatilde icircn conducta veche
Bibliografie1 Roman M şa- Analiza multicriterialatilde Manual 2012 Academia de studii economiceBucureşti2 Massimio Flori ndashGhid pentru analiza cost-beneficu a proiectelor de investiţii Fonduleuopean pentru dezvoltare regionalatilde fondul de coeziune şi ISPA Universitatea de studii dinMilano 19973xxx - Ghid naţional pentru analiza cost-beneficiu a proiectelor finanţate din instrumentelestructurale Ministerul Economiei şi finanţelor4 StoenescuAl şa- Culegere de probleme de mecanicatilde teoreticatilde Editura Didacticatilde şipedagogicatilde Bucureşti 19655 Tudor I şa ndash Protecţia anticorozivatilde şi reabilitatea conductelor şi rezervoarelor EdituraUPG Ploieşti 2007 ISBN ndash 978-973-719-154-06 UTCB-ICECOM Bucureşti ndash Ghid pentru reabilitatea conductelor pentru transportul apei(brutecurate uzate uzate epurate etc) Bucureşti 20137Alessandrescu A- Inginerie mecanicatilde a sistemelor de conducte Ghid de proiectare + CDEditura AGIR Bucureşti 2013 ISBN 978-973-720-489-98 Paraschiv D- Tehnologii de recondiţionare şi procesatilderi ale suprafeţelor metalice EdituraJunimea Iaşi 2005 ISBN 973-37-0539-x9Najafi M ndash Trenchless technologies Piping- Installation and Inspection SUA ASCE PressISBN -978-0-07-164088-62010
16
10 Trujillo ARGhaderi S- Analysis of the long ndashterm Effect of mentenance Strategies InPipelines Technology 2006 Conference Bochum200611 httpmasinisiutilajero12 wwwtpcomro13 wwwrehaucom14SREN 129502 Calculul de rezistenţatilde mecanicatilde al reţele lor icircngropate sub diverse condiţiide icircncatildercare15 wwwceindustrialcomro16 httpinstalatiiucoznetindexconducte0-1517 wwwmnsrocamasuire framehtml18 wwwreabilitare-conductero19wwwcrumanro20 wwwHobasro21wwwgrup4cjro
- Note de curs 1pdf
- Note de curs 2_3pdf
- Note de curs 4_5pdf
- Note de curs 6pdf
- Note de curs 7_8_9pdf
8
1 Bolboacatilde AM- Contribuţii teoretice şi experimentale la reabilitarea şi modernizarea
conductelor din sistemele de distribuţie a apei icircn localitatildeţi Tezatilde de doctorat UTC-N Cluj-
Napoca 2012
2 wwwtermoutclujrotermoluc
3 SR 13431-2006
4 STAS 73471-74
5wwwdetcondro
6wwwdetectaquaro
7httpcasteconceptro
1
Note de curs 6 Diagnosticarea conductelor din sistemele de transport şidistribuţie a gazelor combustibile
1 IntroducereGazele combustibile- gaze naturale şi gaze petroliere lichefiate- sunt utilizate pentru
- nevoi menajere la maşini de gatildetit şi preparare apatilde caldatilde- instalaţii de ardere pentru obţinerea energiei termice necesare icircncatildelzirii- icircn procese tehnologice
Reţelele pentru transportul şi distribuţia gazelor naturale combustibile se impart icircn- retele exterioare de distribuţie- reţele interioare de utilizare
Presiunile icircn reţeaua de gaze naturale combustibile sunt diferite pe tronsoanele instalaţiei- -icircnaltatilde presiune ˃ 6 bari- -medie presiune 2 ndash 6 bari- -presiune redusatilde 02 ndash 2 bari
-presiune intermediaratilde 005 ndash 02 bari-presiune joasatilde lt 005 bari
Valorile presiunilor au fost stabilite dupatilde urmatildetoarele criterii-presiunea de utilizare a arzatildetoarelor şi altor aparate care lucreazatilde cu gaze-siguranţa icircn exploatare a sistemului de alimentare cu gaze-caracteristicile funcţionale ale regulatoarelor de presiune debitmetre aparate de
reglaj şi automatizareSistemul de conducte de icircnaltatilde presiune pentru gazele din import sau cele din producţieproprie are presiunea de lucru pgt40 bari Sistemul regional de transport are presiunea de 6 ndash40 bari iar sistemul local de transport are presiunea mai micatilde de 6 bari Conductele suntmetalice confecţionate din oţel icircmbinate prin suduratilde electricatilde urmatatilde de verificareacordonului de suduratilde prin metode nedistructiveReteaua exterioaratilde de distribuţie este confecţionatatilde din tevi de oţel imbinate prin suduratilde cufitinguri (cot teu cruce etc) sau din polietilena de icircnaltatilde densitate icircmbinatatilde prin suduratilde
2 Defecţiuni ale conductelor
Prin defect al conductelor din sistemul de transport şi distribuţie al gazelor combustibile seicircnţelege orice eveniment icircn sistem care provoacatilde pierderi de gaze de la simple emanaţii lamodificatilderi ale regimului de presiune care necesitatilde pentru rezolvare reparare materiale forţatildede muncatilde utilaje consum de timpDefecţiunile apar icircn interiorul conductelor metalice lasuprafaţa peretelui sau la exteriorul conductelor Avacircnd icircn vedere gradul de periculozitate alsistemului de conducte defecţiunile posibile se impart icircn trei clase de defecte
- defecte generate de factori dependenţi de timp defecte produse de coroziuneaexterioaratilde ( electrochimicatilde chimicatilde coroziunea solului coroziunea microbiologicatildecoroziunea datoratatilde solicitatilderilor mecanice coroziunea prin eroziune coroziunea piting)defecte provocate de coroziunea interioaratilde defecte produse de coroziunea fisurantatilde subtensiune
- defecte generate de factori stabili defecte de fabricaţie ale icircmbinatilderilor sudate defecte de construcţie ( fisuri şi ruperi ale cordoanelor de suduratilde bucle sau curbe ale ţevilorsudate) defecte ale elementelor filetate ale conductelor defecte ale elementelor de tip specialale conductelor ( defecte ale icircmbinatilderilor cu flanşe defecte de funcţionare incorectatilde arobineţilorvane catildederi ale sistemului de etanşare sau corpurilor echipamentelor )
2
- defecte generate de factori independenţi de timp defecte produse de intervenţiede terţatilde parte (voite sau nevoite) care produc defecte imediate sau icircntacircrziate deterioratilderi prinacţiuni ilicite defecte produse de operarea incorectatilde defecte produse prin solicitatilderi climaticesau de teren ( defecte datorate temperaturilor scatildezute tratildeznete ploi inundaţii alunecatilderi deteren cutremure)
Coroziunea are ponderea cea mai mare raportat la numatilderul de defecţiuni care seregatildesesc icircn lunile cu temperaturi scatildezute şi umiditate mare Se depisteazatilde la distanţe mici decordonul de suduratilde şi se datoreazatilde sudurii necorespunzatildetoare izolaţiei exterioarenecorespunzatildetoare şi solului Fenomenul de coroziune duce la micşorarea grosimii pereteluiconductei şi icircn final la perforarea lui figura 1
Fig1 Coroziune exterioaratilde pe conductatilde de gaz [3]
Dacatilde coroziunea şi fisurile nu sunt depistate şi nu sunt reparate icircn stadiul primar de degradareaceste vor creşte pacircnatilde la degradarea finalatilde catastrofalatilde catildend se pierde gazul din conductatilde şi sepot produce evenimente grave In prezent existatilde implementat icircn sistemul naţional ndashTransgaz-sistemul preventiv si corectiv de mentenanţatilde care introduce un sistem lucratilderi dementenanţatilde planificate anual ndashrevizii tehnice RT- durabilitate economicatilde de mentenanţatildenivel acceptabil al riscului de producere al defectelor accidentale şi cheltuieli minimeplanificate din timp Pentru protecţia catodicatilde a conductelor (sistem activ) se utilizeazatilde douatildesisteme - sistemul cu anozi galvanici ataşaţi conductei
- sistemul cu staţie de injecţie de curent electric icircn conductatildeProtecţia anticorozivatilde exterioaratilde ndashsistem pasiv- ( uşoaratilde normalatilde icircntatilderitatilde foarte icircntatilderitatilde) serealizeazatilde icircn exterior cu mai multe straturi
- stat aderent cu grund vopsea pe bazatilde de bitum şi benzinatilde- strat izolare cu amestec pe bazatilde de bitum
3
- strat armare cu benzi din pacircslatilde sau fibratilde de sticlatilde- icircnveliş exterior din benzi bitum - cauciuc materiale plastice fibre de sticlatilde
Protecţia anticorozivatilde icircn interiorul conductei se realizeazatilde prin grunduire cu bitum
3 Diagnosticarea conductelor din sistemul de transportDiagnosticarea conductelor ce trebuie reabilitatereparate este un proces complex
realizat icircn prezent cu metode moderne Reabilitatea conductei este icircn cele mai multe cazuri osoluţie mai economicatilde decatildet o investiţie nouatilde Deciziile trebuie luate dupatilde o analizatildeeconomicatilde dupatilde durata efectivatilde de exploatare şi istoricul defectelor de pe conductatildeDiagnosticarea conductelor pentru a se stabili starea tehnicatilde vine icircn sprijunul luatilderii uneidecizii corecte Determinarea statilderii tehnice se poate realiza cu urmatildetoarele metode
- investigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei conductei metalice icircngropate aplicabilatildela conducte metalice icircngropate protejate catodic dar care prezintatilde defecte deizolare icircn vederea controlului ultrasonic al integritatildeţii materialului tubular
- investigare din interior cu ajutorul sistemelor inteligente de diagnosticare ndash PIG(cu metode magnetice şi ultrasonice) a conductei icircn funcţiune pentru defecteinterioare şi exterioare ale conductei
- tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziuneInvestigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei se face cu trei procedee- metoda Pearson (gradient de curent alternativ)-metoda potenţialelor la intervale mici CIPS-metoda gradientului de curent continuu DCUGInvestigarea din interior cu sisteme inteligente PIG detecteazatilde coroziuni interioare
coroziuni exterioare defecte ale cordoanelor de suduratilde fisuri ale materialului conducteiTehnologia aplicatatilde cuprinde urmatildetoarele operaţii
- pozarea pe traseul conductei a indicatoarelor de trecere PIG a sistemului de urmatilderirea deplasatilderii PIG-ului
- operaţii pregatildetitoare pentru inspecţie identificarea obstacolelor realizarea unuiprogram de curatildeţire adecvat inspectarea gatilderilor de lansare-primire a instalaţiei godevilare
- curatildeţirea conductelor cu PIG de curatildeţire (godevil) magnetic cu perii racloaremagnetic cu perii pe circumferinţatilde cu discuri de raclare cu discuri de ratildezuire PIG dinpolietilenatilde
- probatilde de trecere cu PIG fals echipat cu discuri de calibrare- inspecţia inteligentatilde propriu zisatilde cu PIG inteligent dotat cu senzori de relevare a
defectelor interne şi externe + detectare presiune temperaturatilde unghi de redare vitezatilde derulare
PIG-ul inteligent trebuie satilde icircnregistreze datele suficiente culese pe canale separate satildedispunatilde de capacitate mare de stocare a datelor satilde aibe un numatilder mare de senzoriminiaturizaţi pentru a acoperii 100 din circumferinţa conductei PIG-ul este transportat princonducta de gaz icircn acelaşi timp cu debitul de gaze necesare consumatorului cu o anumitatildevitezatilde PIG-ul se lanseazatilde din gara de lansare - primire PIG anexa 1 In figurile 2 şi 3 seprezitatilde douatilde tipuri de PIG-uri figura 4 prezintatilde principiul de matildesurare ultrasonicatilde In fig5 67 se prezitatilde tipuri de PIG-uri Gara de lansare primire PIG-uri asiguratilde lansarea PIG-urilor icircnconducte cu DN 200 ndash 1100 mm la presiuni nominale de 25 ndash 100 bari şi temperaturi de -300
-+ 500 Tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziune este o metodatilde nedistructivatilde de
diagnosticare a defectelor conductelor ce nu pot fi diagnosticate cu PIG-uri inteligenteMetoda constatilde icircn efectuarea matildesuratildetorilor deasupra terenului pe traseul conductei icircn vedereadeterminatilderii anomaliilor apatilderute icircn grosimea pereţilor cum ar fi coroziunea Tehnologia deoperare cuprinde
4
- aplicarea unui curent electric cu componente armonice cu frecvenţe diferite icircntredouatilde puncte ale conductei la distanţa de 1000 m unul de altul
- se deplaseazatilde placa cu senzori ( 6 senzori icircn linie x 4 coloane) fig8 din metru icircnmetru pe traseul conductei matildesuracircndu-se cacircmpul magnetic icircn lungul conductei- procesarea datelor obţinute icircn laborator icircn vederea determinatilderii deviaţiei cacircmpului
magnetic dependent de frecvenţatilde icircn direcţie verticalatilde şi orizontalatilde- prezenţa unei deviaţii indicatilde regiunea care prezintatilde defect de regulatilde cauzat de
coroziune-
Fig2 Componenţa PIG cu senzori ultrasonici
Fig3 PIG cu senzori magnetici
Metoda NO PIG se poate utiliza la diametre ale conductelor de 3 ndash 10 ţoli la o grosime aperetelui de maxim 10 mm si o adacircncime a conductei de 2 metri Lungimea de inspecţie aconductei este de 1000 m Productivitatea zilnicatilde este de 750 m Alte caracteristici tehnice
- specificaţie defect ˃ 96- lungimea minimatilde 50 mm- latildeţimea minimatilde 50 mm
5
- detectare defect ˃ 20 pierdere metal rezoluţie adacircncime ˂ 20 mm- adacircncime coroziune minim 50 din grosimea peretelui
Fig6 PIG introdus icircn conductatilde 1- conductatilde 2 ndashPIG
1 2 3 4 5
1
Fig4 Principul de matildesurare ultrasonic 1-peretele Fig 5 PIG de curatildeţire 1- periiţevii2- impuls incident 3- defect interior 4- impulsreflectat 5- defect exterior
1 2
-
6
Fig7 Tipuri de PIG
1 2 3
Fig8Instalaţie de diagnosticare NO PIG 1- placa cu senzori 2 ndash cablu 3- calculator
4 Diagnosticarea conductelor din sistemul de distribuţieConductele de transport şi distribuţie sunt izolate exterior ( protecţie pasivatilde) cu ţesatildeturatilde devatatilde de sticlatilde şi bitum protejate catodic ( protecţie activatilde) Ingropate dacatilde este cazul la minim08 m adacircncime sau montate suprateran Diagnosticarea statilderii tehnice a conductelor se facecu urmatildetoarele procedee
- examinarea vizualatilde cu ochiul liber folosind lupa dacatilde este cazul-examinare imagisticatilde icircn interiorul conductei cu camere video- examinare cu ultrasunete cu impuls reflectat- examinare cu ajutorul curenţilor turbionari- examinare cu radiatii penetrante ( Xγ )- examinare prin termografie
Conductele pot avea defectele coroziune eroziune obosealatilde Forma acestor defecte poate fi
ovalatilde neregulatatilde spiralatatilde Din punct de vedere al originii şi localizare avem defecte de
suprafaţatilde icircn apropierea suprafeţei şi defecte interne Defectele pot fi individuale sau grupate
Alegerea procedeului de diagnosticare se face dupatilde tipul defectului accesibilitatea conductei
nivel de sensibilitate dorit echipament de examinare disponibil costul procedeului Chiar
dacatilde conductele sunt corodate şi pierderea de material din peretele conductei este mai mic de
7
80 din grosimea peretelui dar nu au scurgeri de gaze ele nu se scot din funcţiune dar se
poate micşora presiunea din conductatilde Urmeazatilde a se repara ca defect local efectuicircndu-se
reparaţia localatilde a conductei pe o anumitatilde lungime
Verificarea tehnicatilde a conductelor şi branşamentelor se executatilde la intervale de 6luni-
12 luni icircn funcţie de numatilderul de defecte constatate kman precedent şi alţi parametri tabelul
1 Tabelul 1
Termene maximale pentru efectuarea verificatilderilor tehniceTipul conductei Conducte din oţel Conducte din PE
subterane supraterane
Numatilder de
defecte
constatatekman
precedent x
x lt 0025 0025ltxlt025 025ltxlt1 xgt1 indiferent de
vechimea
conductei
cu
vechime
ltde 2 ani
cu
vechime
gtde 2 ani
Interval de timp
1
verificare
an
1 verificare la
6 luni
1
verificare
la 3 luni
1
verifi
care
lunatilde
1
verificarean
1
verificare
la 6 luni
1
verificare
an
Verificarea etanşeitatildeţii icircmbinatilderii conductelor şi armatildeturilor se face la presiunea de lucru a
gazului din instalaţie cu spumatilde de apatilde şi satildepun sau aparate de detectare scurgeri de gaz metan
In figura 9 se prezintatilde un aparat pentru inspecţie video tractat manual iar icircnfig10 aparat pentru detectarea scurgerilor de gaze naturale utilizat la verificarea etanşeitatildeţii
1
2
Fig10 Aparat pentru detectare scurgeri degaze naturale 1 senzor 2- aparat
Fig9 Aparat pentru inspecţie video
8
Bibliografie
1TatildenatildesescuFT ndash Electrotehnologii Protecţia mediului procesarea de materiale şicontrol nedistructiv Editura AGIR Bucureşti 2011 ISBN 978-973-720-353-32ZecheruGh şa- Strategii de mentenanţatilde pentru conductele de transport al gazelornaturale Universitatea de petrol şi gaze Ploieşti 20113Laţa I Bicircrsan F ndashUtilizarea materialelor compozite la repararea defectelor de tip lipsatildede material produse prin coroziunea exterioaratilde a conductelor metalice In Monitorul depetrol şi gaze 5 (111) mai 2011p64wwwnopigro5wwwflowtitecom ndash Manual de intervenţie Flowtite Technology AS Norvegia6wwwtransgazro7wwwarmagazro8wwwagirro9wwwpipelineengineeringro10wwwscrigroupcom11wwwartecnoro12wwwavantro13PT CR 12-200315SREN 13480-32003A2 200716SREN 14291 ndash Soluţii spumante pentru detectarea scurgerilor de gaze17 EN 12954-2
9
Anexa 1-Garatilde de lansare - primire PIG (godevil) [10]
1
Note de curs 7-8-9 Metode şi tehnologii de reabilitare şi modernizare a conductelor dedistribuţie apatilde canalizare gaz
1 Alegerea tehnologiei de reabilitare a conductelor utilizacircnd analizamulticriterialatilde
11 GeneralitatildeţiReabilitarea conductelor reprezintatilde o etapatilde importantatilde icircn prelungirea duratei de
exploatare a conductei degradate pe o perioadatilde de 30 divide 50 ani Costul reabilitatilderii este estimatla 50 divide 75 din valoarea unei noi investiţii De exemplu icircnlocuirea conductelor de gazenaturale sau a unor tronsoane din acestea se face icircn funcţie de starea tehnicatilde numatilder de defecte km agresivitatea solului şi valorile curenţilor de dispersie modernizarea carosabilului şiinfrastructurii sistemelor de utilitatildeţi necesitatea redimensionatilderii schimbarea regi mului depresiune influenţa asupra mediului ambiant dezvoltarea economicatilde a unor regiuni etcLuarea deciziei de reabilitare este etapa cea mai importantatilde icircn realizarea proiectului dereabilitare Fiind un proiect de dezvoltare tehnologicatilde fundamentarea deciziei se face cuajutorul analizei muticriteriale -AMC Aceasta se bazeazatilde pe analiza cantitativatilde ndash prinpunctare ierarhizare determinarea ponderii - a unei game largi de catagorii şi criteriicalitative de impact Alatildeturi de costurile şi beneficiile economice stabilite prin metodacost-beneficiu - MCB - pot fi elaboraţi diferiţi indicatori sociali şi de mediu Utilizareaacestei metode permite structurarea şi combinarea diferitelor evaluatilderi ce trebuie luate icircnconsiderare icircn luarea deciziilor cacircnd pot fi mai multe alternative
AMC este utilizatatilde pentru selectarea celei mai bune alternative din cele disponibilepentru realizarea investiţiei icircn reabilitarea conductelor Pentru proiecte mici se utilizeazatildeAMC iar pentru proiecte majore AMC + MCB AMC poate fi aplicatatilde şi icircn cazurile icircncare proiectul are obiective simple acestea fiind calitative şi mai puţin cuantificabile
Etapele utilizatilderii AMC sunt- stabilirea contextului decizional- definirea opţiunilor- definirea criteriilor- crearea matricei de performanţatilde- standardizarea punctajelor- ponderea criteriilor pentru cuantificarea relativatilde a fiecatilderui criteriu icircn procesul
decizional- ierarhizarea opţiunilor- ierarhizarea rezultatelor- analiza de senzitivitateStrategia de reabilitare a unui tronson de conductatilde cuprinde urmatildetoarele etape- analiza situaţiei actuale ţinacircnd cont şi de istoricul conductei- stabilirea obiectivelor- managementul datelor- evaluarea defectelor şi a altor elemente ale tronsonului de reabilitat- estimarea şi verificarea costurilor- propuneri şi analizarea strategiei de reabilitare
- planificarea operaţiilor de reabilitareIn final se icircntocmeşte proiectul de reabilitare al conductei Justificarea adoptatilderii proiectului dereabilitare se axeazatilde pe
- reducerea costurilor de operare- reducerea costurilor de reparaţii a conductelor- reducerea pierderilor de fluid vehiculat prin conducte
2
- creşterea gradului de icircncredere a consumatorului icircn calitatea serviciului asigurat defurnizor ( calitatea fluidului presiunea de funcţionare reducerea numatilderului de opririaccidentale)
- protecţia mediului şi conservarea resurselor naturale
12 Metode de evaluareIn cadrul evaluatilderii factorilor care sunt luaţi icircn considerare la luarea deciziei de reabilitare aconductelor fie prin metoda clasicatilde tranşeu deschis fie prin metoda modernatilde NO DIG (fatilderatilde decopertare) se aplicatilde urmatildetoarele metode
- analiza directatilde a performanţelor alternativelor- icircnsumarea ponderilor sau modele liniare cumulative- procesul ierarhiei analitice ( PIA)- metoda ELECTRE l
Indiferent de metoda adoptatatilde icircn prima fazatilde a analizei trebuie stabilite metodele şi procedeelede reabilitare a conductelor Tehnologiile pot fi clasificate astfel pentru catildeptuşireacanalelorconductelor introducerea unei conducte noi icircn conducta veche conducta nouatildepreia sarcinile conductei vechi consolidarea conductei vechi realizarea de lucratilderi noi Inschema urmatildetoare se prezintatilde principalele metode şi tehnologii de reabilitareReparaţie capitalatilde reabilitare conducte-NO DIG (fatilderatilde decopertare)
- place pipe (CIPP) -pentru conducte instabile şi stabile din punct de vedere static - palled in place - inverted in place
- slipline- pentru conducte instabile şi stabile static- catildeptuşire interioaratilde (torcretare)
- cu mortar de ciment - cu polimeri
- close fit pipe - sublime -swagelining - rolldown -compact pipe
Inlocuire conducte vechi ndashNO DIG-cu icircndepatildertarea conductei vechi din sol
- conductatilde pilot ndashpilot l- pilot ll
- impactor- pipe ejection- pipe extraction- CLG
- cu distrugerea conductei vechi- pipe bursting (cu aer comprimat cu forţatilde de tragere cu acţionarehidraulicatilde pipe implosion)- pipe splitting ( pentru oţel fontatilde ductilatilde )
Reparaţie capitalatilde reabilitare - tranşeu deschisReparaţie localatilde - short liner pentru Dn = 100 divide 600 mm
- echipament robotizat pentru netezirea presarea mufelor şi cratildepatildeturilor din ţevi Dn
ge 150 mm + reabilitarea branşamentelor realizate cu coliere presate pe conductaprincipalatilde şi etanşare cu ratildeşini Dn ge 150 mm
- tehnica injectatilderii pentru sigilarea mufelor şi cratildepatildeturilor
3
- procedee de reparare prin sudare la conducte metalice ( icircncatildercare cu suduratilde peticesudate manşoare tip B
- procedee de reparare a conductelor metalice fatilderatilde sudare( cu manşon tip Aicircnvelişuri cu ratildeşinatilde)
- utilizarea icircnvelişurilor de consolidare metalice umplute cu materiale polimerice saucompozite
- repararea conductelor metalice cu icircnvelişuri din materiale polimerice saucompozite
-Criteriile al catilderui numatilder nu trebuie satilde fie mai mare de 10 pentru selecţia tehnologiilor dereabilitare sunt prezentate icircn tabelul 1Analizicircnd caracteristicile tehnice şi tehnologice ale tronsonului de conductatilde din schemaprezentatatilde mai sus se extrag variantele de reabilitare care se noteazatilde cu V1 V2ViDin tabelul 1 se aleg criteriile de evaluare
Criterii pentru selecţia tehnologiilor de reabilitare Tabelul 1NrcrtCj Denumirea criteriului UM Natura criteriuluiC1 Durata de viaţatilde a conductei reabilitate ani maximizantC2 Durata de execuţie ani minimizantC3 Perturbarea traficului sau a exploataţiei agricole minimizantC4 Perturbarea altor reţele minimizantC5 Afectarea mediului minimizant
C6 Preţul reabilitatilderii ron minimizantC7 Lungimea traseului m maximizantC8 Garanţia ani maximizantC9 Accesibilitatea ( satisfacerea necesitatildeţilor
locuitorilor a mediului de afaceri)lockm maximizant
Notatilde Natura criteriului poate fi schimbatatilde la cerinţele beneficiarului particularitatildeţile lucratilderiide reabilitare prevederile legislaţiei icircn vigoare factori sociali etc
Fiecatilderui criteriu de evaluare Cj i se stabileşte un coeficient de importanţatilde Kj pe oscaratilde de ierarhizare de la 1 la 3
- 1 ndash importanţatilde redusatilde- 2 ndash importanţatilde medie- 3 ndash importanţatilde maximatilde
Pentru stabilirea ponderii de importanţatilde al fiecatilderui criteriu selectat se utilizeazatilde coeficienţinumerici de importanţatilde utilizacircndu-se diferite scatilderi cu valori 1 divide 3 1 divide 5 1 divide 7 1 divide 10 1 divide100 Alegerea scatilderii se face icircn funcţie de precizia cu care se doreşte departajarea criteriilor deevaluare In tabelul 2 se prezintatilde cacircteva scale de evaluare ( clasificare)
Scale de clasificare cu diferite nivele Tabelul 2
Calificativ acordat Grad de satisfacere3 nivele 1 minim
2 parţial3 total
5 nivele 0 nesatisfatildecatildetor25 satisfatildecatildetor
4
5 mediocru75 bine10 foarte bine
7 nivele -3 influenţatilde negativatilde foarte mare-2 influenţatilde negativatilde mare-1 influenţatilde negativatilde0 nici o influenţatilde1 influenţatilde pozitivatilde2 influenţatilde pozitivatilde mare3 influenţatilde pozitivatilde foarte mare
10 nivele ndash transformareacalificativelor icircn note
Foarte bine Bine Mediocru Satisfatildecatildetor Nesatisfatildecatildetor
Criterii cu pondere ge 3 10 75 5 25 0Criterii cu pondere 2 8 65 5 35 2Criterii cu pondere 1 7 6 5 4 3
Eficienţa economicatilde a noilor tehnologii NO DIG apare numai peste o anumitatilde valoare alungimii de conductatilde reabilitatatilde
13 Metoda de evaluare globalatilde a performanţelorAceastatilde metodatilde este icircn prezent cea mai utilizatatilde de diverse firme instituţii pentru luareadeciziilor icircn domeniul reabilitatilderii sistemelor de conducte ( face parte din metoda icircnsumatilderiiponderilor) Paşii care trebuie urmaţi sunt
- stabilirea variantelor care urmeazatilde a fi analizate schema punct 12- stabilirea criteriilor de evaluare ndash tabelul 1- şi a coeficienţilor numerici de importanţatildetabelul 2- icircntocmirea matricei cu calificative şi transformarea calificativelor icircn notecare seicircnscriu icircn matricea notelor-- calcularea indicelui global de performanţatilde pentru fiecare variantatilde icircn parte cu relaţia
IG = jj
n
j
KN 1
(1)
unde Nj este nota atribuitatildeKj ndash coefientul de performanţatilde (numerici de importanţatilde) a criteriului de evaluaren ndash numatilderul de criterii de evaluare (maxim 10)-clasificarea variantelor analizate- varianta cu punctajul cel mai mare ocupatilde prima
poziţie
2 Principalele tehnologii de reabilitare modernizare conducte
21 Tehnologia cured in place pipe (CIPP)Tehnologia constatilde icircn introducerea unui tub linear flexibil (furtun) ales icircn funcţie de
aplicaţie (apatilde potabilatilde canalizare apatilde industrialatilde etc) impregnat cu o ratildeşinatilde termoreglabilatildeicircn conducta gazdatilde ce trebuie reabilitatatilde Tubul linear flexibil este confecţionat din poliesterlacircnatilde material fibros şi prevatildezut pe o faţatilde cu un film din polietilenatilde poliuretan PVC Ratildeşinatermoreglabilatilde este aleasatilde icircn funcţie de utilizare poliester la canalizatilderi sanitare vinilester laaplicaţii industriale unde se cere rezistenţatilde mare la coroziune şi presiune ratildeşinatilde epoxidicatilde laapatilde potabilatilde icircn domeniul industrial unde se cere rezistenţatilde mare la presiune şi temperaturatilde
5
ridicatatilde In figurile 1 şi 2 se prezintatilde schema de principiu a metodei CIPP antrenareafurtunului se face cu apatilde rece
1 2 3 4 5 6 7 8
Fig1 Introducere furtun flexibil icircn conducta veche 1- conductatilde veche (gazdatilde) 2- apatilde rece3- autospecialatilde 4- furtun nou 5- furtun pliat impregnat cu ratildeşinatilde 6 ndashechipament tip rastel7- catildemin de acces 8- hidrant
Intatilderirea furtunului cu apatilde caldatilde este prezentatatilde icircn figura 2Tratarea ratildeşinii cu careeste impregnat furtunul se poate face cu apatilde caldatilde abur cu latildempi cu raze ultravioleteLa tratarea cu apatilde caldatilde sau abur se urmatildereşte cu ajutorul unor senzori permanenttemperatura la fiecare capatildet al furtunului Ratildeşinile artificiale epoxy A2000B se folosescpentru catildeptuşeli impregnate la exteriorul furtunului PVC iar FluvPax TF4 se utilizeazatilde lamateriale neţesute la furtune PUExistatilde douatilde procedee de introducere a furtunului flexibil icircn conducta veche (gazdatilde) primulinverted in place la care furtunul este introdus cu ajutorul aerului comprimat (presiunea aer02divide04 bari) sau a apei al doilea procedeu pulled in place la care furtunul se trage icircnconducta veche cu troliu Procedeul CIPP se poate aplica pentru conducte instabile şi stabiledin punct de vedere static
Procedeul se aplicatilde la conducte cu Dn = 100 divide 1200 mm Lungimea tronsonuluireabilitat L le 600 mIndiferent de procedeu se va urmatilderi viteza cu care se deplaseazatilde furtunul icircn conducta veche(gazdatilde) 4 divide 7 mmin precum şi forţa de tragere a furtunului care nu trebuie sa depatildeşeascatildevaloarea prescrisatilde de producatildetor Se utilizeazatilde curent douatilde tipuri de furtune
- pe baza icircnvelişului extern PVC conducta este icircn linie dreaptatilde coturi la maximum450 Dn = 100 divide 400 mm dimensiunile nu se modificatilde icircn timpul procesului deinstalare
- pe baza icircnvelişului extern PU pentru ţevi drepte cu coturi la 900 extensibile se potutiliza şi la un alt diametru mai mare ca cel nominal de micşoreazatilde cu 4 datoritatildeextensiilor radiale icircn consecinţatilde lungimea de va matilderi cu 4
6
Forţa de tragere a furtunului datoritatilde frecatilderilor dintre conducta gazdatilde şi furtun se poatecalcula cu expresia
Ft = 12 (μmiddotpmiddotx) (2)unde Ft este forţa de tragere icircn N
μ = 01 divide 03 ndashcoeficient de frecare furtun conductatilde vechep ndash greutatea liniaratilde a furtunului icircn Nmx ndash lungimea furtunului icircn m
1 2 3 4 5Figura 2 Intatilderirea ratildeşinii cu apatilde caldatilde 1 catildemin de sosire 2- apatilde caldatilde 3- conductatilde nouatildeicircntatilderitatilde4-conductatilde apatilde caldatilde tur 5- conductatilde apatilde caldatilde retur
Dupatilde icircntatilderirea ratildeşinii conducta poate fi spatildelatatilde şi dezinfectatatilde Conductele de branşament seleagatilde la conducta reabilitatatilde cu ajutorul robotului echipat special cu freze şi camere videoUrmeazatilde inspecţia video pe icircntreg traseul reabilitat Garanţia acordatatilde 25 ani[14]
Tehnologia de execuţie are urmatildetoarele etape- colectarea datelor de spre diametrul nominal al conductei gazde debitul vehiculat
grosimea peretelui materialul din care este confecţionatatilde conducta schimbatilderile de diametrupe anumite tronsoane identificarea tuturor ramificaţiilor active şi inactive
- identificarea gurilor de acces sau executarea acestora- montarea echipamentului de tip rastel- redicţionarea curgerilor din conducta gazdatilde curatildeţirea conductei- instalarea furtunului impregnat cu ratildeşinatilde icircn conducta gazdatilde prin gurile de acces- uscarea materialului cu apatilde caldatilde abur sau latildempi cu raze ultraviolete- verificarea conductei noi- reconectarea conecţiilor laterale prin decuparea de guri de conectare laterale şi
sigilarea conecţiilor laterale abandonate22 Calculul de reabilitare a conductei reabilitate cu tehnologia CIPP
7
Conducta gazdatilde poate fi parţial deterioratatilde Pentru a se realiza stabilitatea staticatilde a noiiconducte reabilitate trebuie dimensionat furtunul icircn funcţie de solicitatilderile externe Calcululconstatilde icircn
- calculul la incovoiere- calculul la flambaj- calculul rezistenţei furtunului la obosealatilde (stres)- calculul la flambaj datorat icircncatildercatilderii rezultate din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde
221 Calculul la icircncovoiereCalculul de icircncovoiere constatilde fie icircn determinarea procentului de icircncovoiere
efectiv (γD) la o anumitatilde grosime a peretelui furtunului t fie a grosimii pereteluifurtunului t admiţacircnd un procent de icircncovoiere maxim de (γD) le 5 Procentul deicircncovoire se calculeazatilde cu relaţia
γD = K(LW + Ws ) 100 [ E 15( DR ndash 1)3 + 0061 Es] (3)
unde γ este icircncovoierea conductei reabilitate-γD le 5 - procentul de icircncovoiere- L = 125 coeficient de decalaj- K = 0083 constantatilde de stratificare- W ndash icircncatildercarea staticatilde icircn N- Ws ndash icircncatildercarea dinamicatilde icircn N- DR = D t ndashraportul conductei reabilitate- D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat) icircn m- t ndash grosimea furtunului icircn m- E ndashmodulul de elasticitate al solului icircn Nm2- Es- modul de reacţie al solului icircn Nm2
Incatildercarea staticatilde W rezultatatilde din greutatea solului se calculeazatilde cu relaţiaW = CmiddotωmiddotBd 144 (4)
Unde C ndashgrad de ovalizareω- densitatea solului icircn kgm3Bd- latildeţimea tranşeei icircn care a fost montatatilde conducta ga zdatilde ( de reabilitat) icircn m
Coeficientul C se determinatilde cu expresia
C =
ku
e d
S
B
Huk
2
1
2
(5)
unde ku este raportul icircntre icircncatildercarea orizontalatilde şi cea verticalatildeHs ndashadacircncimea de pozare a conductei icircn m
Calculul icircncatildercatilderii dinamice care acţioneazatilde asupra furtunului pleacatilde de la realitatea catilde asuprafurtunului pot acţiona icircncatildercatilderi dinamice concentrate WSC şi icircncatildercatilderi dinamice distribuiteWSD
WS= WSC + WSD (6)
WSC = 033middotCSCmiddotPmiddotFSC 12middotD (7)WSD = CSDmiddotpmiddotFSD 144 (8)
unde CSC ndash coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor concentrateP ndash icircncatildercatilderi concentrate icircn NFSC- factor de impact pentru icircncatildercatilderi concentrate
8
CSD- coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor distribuitep ndash suprafaţa pe care sunt aplicate icircncatildercatilderile distribuite m2FSD- factor de impact pentru icircncatildercatilderi distribuite
222Calculul la flambaj
Furtunul este solicitat exterior de icircncatildercatilderi dinamice concentrate şi distribuite plusicircncatildercarea rezultatatilde din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde Grosimea furtunului t se determinatilde curelaţia[9]
t = 0721 D
3
1
2
sSL
t
CEBRE
I
Nq
(9)
unde D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde icircn mN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
qt =N
1 2
1
332
D
IECcedilBR L
(10)
qt ndash presiunea exterioaratilde exercitatatilde asupra conductei icircn Nm2EL ndash modulul de elasticitate redus la icircncovoiere datoritatilde efectului de icircmbatildetracircnire icircn Nm2Rω= 1 ndash 033(HωHS) coeficientul lui Buoyancy pentru apatilde (valoare minimatilde 067)B - coeficient de elasticitate pentru furtunI = 250t - moment de inerţieC- coeficient de ovalizare a conductei respectiv al furtunului calculat cu relaţia
C =
3
2
1001
1001
q
q
(11)
q ndash gradul de ovalizare calculat cu expresia
q = 100 (m
m
D
DD max ) (12)
unde Dm Dmax sunt diametrul mediu respectiv diametrul maxim al conducteiCoeficientul de elasticitate pentru furtun se determinatilde cu expresia
B =sH
e650
41
1
(13)
Incatildercatilderile statice şi dinamice se determinatilde cu relaţiile (6) (7) (8)In cazul icircn care flambajul este datorat numai icircncatildercatilderilor rezultate din acţiunea pacircnzei
de apatilde freaticatilde grosimea furtunului t se calculeazatilde cu expresia
9
t =
1
1(
2 3
1
2
PN
CKE
DR
L
(14)
icircn care P ndash este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunK = 7 ndashfactor de amplificareEL ndash modulul de elasticitate la icircncovoiereν = 03 ndashcoeficientul lui Poisson pentru furtunC- coeficientul de ovalizareDR- raportul conductei reabilitateN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
223 Verificarea rezistenţei furtunului la stresLa o duratatilde de viaţatilde de 50 de ani furtunul este supus unor condiţii de stres (obosealatilde
icircmbatildetracircnire) Fiind confecţionat din mai multe materiale cu caracteristici tehnice diferitefurtunul trebuie verificat şi la stres Se poate utiliza relaţia
15100
q(1+
100
q)( 2)(
t
D- 05 ( 1+ )
100
q)(
t
D=
PN
S(15)
icircn care P este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunt ndash grosimea furtunuluiN = 15 divide 2 factor de siguranţatildeS ndash rezistenţa la icircncovoiere a furtunuluiD ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat)q ndash gradul de ovalizare
Valoarea cea mai mare a grosimii furtunului t ca rezultat al diferitelor calcule efectuatepentru fiecare tip de solicitare icircn parte este grosimea finalatilde a peretelui furtunului
23 Metode de catildeptuşire interioaratildeConductele ce trebuie reabilitate sunt catildeptuşite pe suprafaţa interioaratilde cu un strat
subţire de mortar de ciment special sau polimeri speciali De regulatilde grosimea stratului estemai micatilde de 10 mm In unele cazuri se pot depune mai multe straturi Captuşirea interioaratilde(catildematildeşuirea) trebuie satilde asigure protecţie anticorozivatilde umplerea fisurilor şi a gatildeurilorrigiditatea catildeptuşelii stabilitatea staticatilde a conductei In acelaşi timp se icircmbunatildetatildeţescproprietatildeţile hidraulice ale conductei suprafaţa rezultatatilde icircn urma depunerii are rugozitatea maimicatilde ca rugozitatea suprafeţei interioare a vechii conducte Inainte de a se aplica metoda decatildeptuşire interioaratilde conducta se curatildetatilde foarte bine asiguracircndu-se un suport bun pentrucatildeptuşeala aplicatatilde In figura 3 se prezintatilde procedeul de catildeptuşire prin centrifugarePentru protejarea anticorozivatilde a conductelor metalice se aplicatilde catildeptuşeli cu ratildeşini poliexidicatilde
poliuree şi poliuretanToate aceste materiale au şi o bunatilde rezistenţatilde la abraziune Rugozitatea
suprafeţei interioare a conductei este foarte micatilde
Procedeul se aplicatilde la conducte cu diametrul nominal Dn= 80 divide 3400 mm şi lungimi aletronsoanelor de conducte L le 400 m
10
1 2 3 4 5 6Fig3 Utilaj pentru catildeptuşire prin centrifugare 1-conductatilde veche curatildeţatatilde 2 - furtun pentrualimentare cu mortar 3- robot 4- cap de pulverizare prin centrifugare 5- sistem de gletuire6-strat de mortar depus
Debitul de apatilde transportat prin conductatilde Q icircnainte de reabilitare calculat cu relaţiaQ = Av (16)
unde - Q este debitul apei vehiculate prin conductatilde icircn m3s- v ndashviteza apei icircn secţiunea de calcul icircn ms- A ndasharia secţiunii transversale a conductei icircn m2
trebuie satilde fie cel puţin egal cu debitul de apatilde transportat prin conducta reabilitatatildeMicşoracircndu-se diametrul interior al conductei viteza apei creşte cresc şi pierderile de sarcinatildedatoritatilde creşterii vitezei apei Din acest motiv icircn cadrul procesului de catildematildeşuire (torcretare)se procedeazatilde la gletuirea stratului de mortar de ciment pentru ca rugozitatea stratului realizatsa fie mai micatilde ca cea dinaintea reabilitatilderii Produsul de cimentare este alcatildetuit din cimentcu proprietatildeţi speciale + nisip cu granulaţie micatilde + aditivi Mortarul preparat icircn malaxoarespeciale dupatilde reţete este transportat cu pompe prin furtun la robot
Reproiectarea constatilde icircn calculul pierderilor de sarcinatilde unitare distribuite icircnainteşi dupatilde reabilitarea conductei precum şi a stabilitatildeţii statice sub influenţa diferitelorsarcini exterioarePierderile de sarcinatilde unitare distribuite icircn funcţie de debitul de apatilde transportat se determinatilde curelaţia
hr = Md Q2 (17)unde hr sunt pierderile de sarcinatilde unitar distribuite icircn mbar m
Md ndash modulul de rezistenţa hidraulicatilde icircn s2 m5Modulul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde Md se calculeazatilde cu relaţia
Md = 00826middot(λd5) (18)unde λ este coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde [-]
d- diametrul interior al conductei icircn mIntre coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde λ şi coeficientul lui Chezy ndashC- existatilde
legatildeturaλ = 8middotg C2 (19)
unde C -este coeficientul lui Chezy icircn m05sg-acceleraţia gravitaţionalatilde icircn ms2
Coeficientul lui Chezy se determinatilde cu expresia
C = kmiddotRh16 (20)
unde k-coeficientul de rugozitate al materialului [-]
11
Raza hidraulicatilde a conductei cu secţiunea circularatilde se determinatilde cu expresia
Rh = d4 (21)unde d ndash diametrul interior al conductei icircn m
In cazul icircn care se urmatildereşte protecţia anticorozivatilde umplerea fisurilor rigiditatea catildeptuşelii
(aplicaţie semi-structuralatilde) materialul folosit la obţinerea stratului depus de o anumitatilde
grosime t trebuie satilde asigure rezistenţa la forfecare pentru a menţine continuitatea
longitudinalatilde a stratului icircn prezenţa mişcatilderilor de teren rezistenţatilde la icircncovoiere rezistenţatilde
pentru preluarea sarcinilor dinamice Trebuie satildepate puţuri de lansare (de plecare de sosire
intermediare) care reprezintatilde circa 6 din suprafaţa totalatilde a şanţului necesar pentru
realizarea cu tranşeu deschis a conductei
223 Tehnologia sliplineTehnologia constatilde icircn introducerea unui tub nou icircn tubul vechi curatildeţat De regulatilde se
instaleazatilde conducte noi din GRP din PEID icircn conducte vechi Metoda se aplicatilde la reabilitareaconductelor de apatilde potabilatilde canalizare menajeratilde şi industrialatilde gaze naturale Toate sarcinilesunt preluate de noua conductatilde Secţiunea transversalatilde a noii conducte este mai micatilde casecţiunea transversalatilde a vechii conducte dar diferenţa va fi compensatatilde de valoareacoeficientul de rugozitate foarte mic al suprafeţei interioare a noii conducte Spaţiul dintrevechea conductatilde şi noua conductatilde este umplut cu un material special de cimentare In figura4A se prezintatilde schema tehnologicatilde de montare a noii conducte din PEID icircmbinatatilde prin suduratildecap la cap icircn exteriorul conductei vechiIn figura 4B se prezintatilde schema tehnologicatilde pentrumontare conducte GRP
A B1 2 3 4 5 1 2 3
12
Fig4 A-Tehnologie slipline montare conductatilde PEID 1- conductatilde veche2 ndashcap de tragere3-material de umplere4- cacircrlig6- conductatilde nouatilde PEID B-montare conductatilde GRP 1- conductatildeveche 2-material de cimentare 3- conductatilde nouatilde
224 Tehnologia subline
In conducta veche inspectatatilde video şi ulterior curatildeţatatilde foarte bine se introduce oconductatilde de polietilenatilde PE 80 sau PE 100 avatildend SDR (raportul dintre Dn t ) icircntre 26 şi 80Conducta nouatilde se supune unui proces de deformare a secţiunii transversale pe toatatilde lungimeaconductei sub forma de U ( icircn domeniul de elasticitate al materialului) dupatilde care se leagatilde cubenzi de sprijin figura 5 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde de troliu cu un cablu forţa detragere fiind monitorizatatilde permanent Dupatilde introducerea noii conducte icircn vechea conductatilde seintroduce apatilde sub presiune icircn conductatilde benzile de sprijin se vor rupe şi conducta nouatilde vareveni la forma iniţialatilde datoritatilde memoriei termice Procedeul se aplicatilde pentru Dn = 75mmdivide 1600mm şi lungimea L = 600m
1 2 3 4
Figura 5 Tehnologia subline 1- conductatilde veche 2- conductatilde nouatilde 3 ndash bandatilde de sprijin4 ndash conductatilde nouatilde revenitatilde la forma circularatilde
225 Tehnologia compact pipe
Conducta nouatilde din PEXa ( polietilenatilde reticulatatilde cu memoria formei) este introdusatilde icircnconducta de reabilitat deformatatilde sub forma literei C Aceastatilde conductatilde este trasatilde icircn conductaveche cu ajutorul unui troliu puţurile de acces sunt fie catildeminele de vanatilde existente fie puţuri
13
noi In figura 6 se prezintatilde poziţia conductei noi icircn timpul procesului de reabilitare şi dupatildereabilitare Readucerea conductei noi la forma iniţialatilde se face prin icircncatildelzire cu abur
Diametrul conductelor de reabilitat Dn = 100 divide 500 mm lungimea maximatilde 700mConducta nouatilde se muleazatilde pe interiorul conductei vechi şi preia sarcinile acesteia
226 Tehnologia swagelining
Tehnologia swagelining utilizeazatilde ca şi conductatilde nouatilde polietilena standard catildereia i sereduce diametrul cu 5divide 15 - deformatatilde icircn domeniul elastic cu ajutorul unui echipamentcomplex de reducere a diametrului figura 7 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde cu troliu icircnconducta veche ce trebuie reabilitatatilde Dupatilde aşzarea pe poziţia finalatilde a conductei forţa detragere este redusatilde iar conducta nouatilde revine la diametrul iniţial datoritatilde fenomenului derevenire elasticatilde Conducta nouatilde se muleazatilde perfect pe suprafaţa interioaratilde a conductei dereabilitat suprafaţatilde ce trebuie satilde fie curatatilde In figura 8 se prezintatilde instalaţia pentru procedeulswagelining Diametrul conductelor ce pot fi reabilitate Dn= 65 divide 1000mm la o lungimede 1000 m
Forţa de tracţiune a troliului poate fi determinatatilde cu relaţia ( 2 )
1 2 3Fig6 Tehnologia compact pipe 1-conductatilde de reabilitat 2- conductatildenouatilde deformatatilde icircn C 3- conductatilde nouatilde readusatilde la forma iniţialatilde
14
1 2 3 4 5
Figura 7Reducere dimensiuni conductatilde 1-conductatilde veche2 ndash conductatilde nouatilde gacirctuitatilde3- filieratilde 4- conductatilde nouatilde5- cap de tragere
1 2 3 4 5 6 7 8 9Figura 8 Instalaţie pentru tehnologia swagelining 1-conductatilde nouatilde PE 2- rolatilde de ghidare 3-reductor 4- puţ de plecare 5- conductatilde veche 6- cap de tragere 7- cablu 8-puţ sosire 9-troliu
267 Tehnologia rolldown
Tehnologia se aplicatilde la sistemele de distribuţie apatilde cu diametre mari amplasate icircn zone cutrafic pietonal şi auto ridicat Se utilizeazatilde conducte din PE icircmbinate prin suduratilde cap la cap peşantier cu ajutorul unui dispozitiv special cu role perechi Acest dispozitiv reduce diametrulcu maxim 10 icircn domeniul elastic al materialului viteza de reducere fiind de 1divide 3mminutReaducerea la forma şi dimensiunea iniţialatilde se face prin icircncatildelzirea conductei cu aburProcedeul este unul structural se pot reabilita conducte instabil din punct de vederestatic In figura 9 se prezintatilde tehnologia rolldown Dimensiunile conductelor de reabilitatDn=150 divide1000 mm lungimea 600 divide800 m
15
1 2 3 4
Figura 9 Tehnologia rolldown 1-conductatilde de reabilitat2-role3- conductatilde nouatilde4- conductatilde nouatilde fixatatilde icircn conducta veche
Bibliografie1 Roman M şa- Analiza multicriterialatilde Manual 2012 Academia de studii economiceBucureşti2 Massimio Flori ndashGhid pentru analiza cost-beneficu a proiectelor de investiţii Fonduleuopean pentru dezvoltare regionalatilde fondul de coeziune şi ISPA Universitatea de studii dinMilano 19973xxx - Ghid naţional pentru analiza cost-beneficiu a proiectelor finanţate din instrumentelestructurale Ministerul Economiei şi finanţelor4 StoenescuAl şa- Culegere de probleme de mecanicatilde teoreticatilde Editura Didacticatilde şipedagogicatilde Bucureşti 19655 Tudor I şa ndash Protecţia anticorozivatilde şi reabilitatea conductelor şi rezervoarelor EdituraUPG Ploieşti 2007 ISBN ndash 978-973-719-154-06 UTCB-ICECOM Bucureşti ndash Ghid pentru reabilitatea conductelor pentru transportul apei(brutecurate uzate uzate epurate etc) Bucureşti 20137Alessandrescu A- Inginerie mecanicatilde a sistemelor de conducte Ghid de proiectare + CDEditura AGIR Bucureşti 2013 ISBN 978-973-720-489-98 Paraschiv D- Tehnologii de recondiţionare şi procesatilderi ale suprafeţelor metalice EdituraJunimea Iaşi 2005 ISBN 973-37-0539-x9Najafi M ndash Trenchless technologies Piping- Installation and Inspection SUA ASCE PressISBN -978-0-07-164088-62010
16
10 Trujillo ARGhaderi S- Analysis of the long ndashterm Effect of mentenance Strategies InPipelines Technology 2006 Conference Bochum200611 httpmasinisiutilajero12 wwwtpcomro13 wwwrehaucom14SREN 129502 Calculul de rezistenţatilde mecanicatilde al reţele lor icircngropate sub diverse condiţiide icircncatildercare15 wwwceindustrialcomro16 httpinstalatiiucoznetindexconducte0-1517 wwwmnsrocamasuire framehtml18 wwwreabilitare-conductero19wwwcrumanro20 wwwHobasro21wwwgrup4cjro
- Note de curs 1pdf
- Note de curs 2_3pdf
- Note de curs 4_5pdf
- Note de curs 6pdf
- Note de curs 7_8_9pdf
1
Note de curs 6 Diagnosticarea conductelor din sistemele de transport şidistribuţie a gazelor combustibile
1 IntroducereGazele combustibile- gaze naturale şi gaze petroliere lichefiate- sunt utilizate pentru
- nevoi menajere la maşini de gatildetit şi preparare apatilde caldatilde- instalaţii de ardere pentru obţinerea energiei termice necesare icircncatildelzirii- icircn procese tehnologice
Reţelele pentru transportul şi distribuţia gazelor naturale combustibile se impart icircn- retele exterioare de distribuţie- reţele interioare de utilizare
Presiunile icircn reţeaua de gaze naturale combustibile sunt diferite pe tronsoanele instalaţiei- -icircnaltatilde presiune ˃ 6 bari- -medie presiune 2 ndash 6 bari- -presiune redusatilde 02 ndash 2 bari
-presiune intermediaratilde 005 ndash 02 bari-presiune joasatilde lt 005 bari
Valorile presiunilor au fost stabilite dupatilde urmatildetoarele criterii-presiunea de utilizare a arzatildetoarelor şi altor aparate care lucreazatilde cu gaze-siguranţa icircn exploatare a sistemului de alimentare cu gaze-caracteristicile funcţionale ale regulatoarelor de presiune debitmetre aparate de
reglaj şi automatizareSistemul de conducte de icircnaltatilde presiune pentru gazele din import sau cele din producţieproprie are presiunea de lucru pgt40 bari Sistemul regional de transport are presiunea de 6 ndash40 bari iar sistemul local de transport are presiunea mai micatilde de 6 bari Conductele suntmetalice confecţionate din oţel icircmbinate prin suduratilde electricatilde urmatatilde de verificareacordonului de suduratilde prin metode nedistructiveReteaua exterioaratilde de distribuţie este confecţionatatilde din tevi de oţel imbinate prin suduratilde cufitinguri (cot teu cruce etc) sau din polietilena de icircnaltatilde densitate icircmbinatatilde prin suduratilde
2 Defecţiuni ale conductelor
Prin defect al conductelor din sistemul de transport şi distribuţie al gazelor combustibile seicircnţelege orice eveniment icircn sistem care provoacatilde pierderi de gaze de la simple emanaţii lamodificatilderi ale regimului de presiune care necesitatilde pentru rezolvare reparare materiale forţatildede muncatilde utilaje consum de timpDefecţiunile apar icircn interiorul conductelor metalice lasuprafaţa peretelui sau la exteriorul conductelor Avacircnd icircn vedere gradul de periculozitate alsistemului de conducte defecţiunile posibile se impart icircn trei clase de defecte
- defecte generate de factori dependenţi de timp defecte produse de coroziuneaexterioaratilde ( electrochimicatilde chimicatilde coroziunea solului coroziunea microbiologicatildecoroziunea datoratatilde solicitatilderilor mecanice coroziunea prin eroziune coroziunea piting)defecte provocate de coroziunea interioaratilde defecte produse de coroziunea fisurantatilde subtensiune
- defecte generate de factori stabili defecte de fabricaţie ale icircmbinatilderilor sudate defecte de construcţie ( fisuri şi ruperi ale cordoanelor de suduratilde bucle sau curbe ale ţevilorsudate) defecte ale elementelor filetate ale conductelor defecte ale elementelor de tip specialale conductelor ( defecte ale icircmbinatilderilor cu flanşe defecte de funcţionare incorectatilde arobineţilorvane catildederi ale sistemului de etanşare sau corpurilor echipamentelor )
2
- defecte generate de factori independenţi de timp defecte produse de intervenţiede terţatilde parte (voite sau nevoite) care produc defecte imediate sau icircntacircrziate deterioratilderi prinacţiuni ilicite defecte produse de operarea incorectatilde defecte produse prin solicitatilderi climaticesau de teren ( defecte datorate temperaturilor scatildezute tratildeznete ploi inundaţii alunecatilderi deteren cutremure)
Coroziunea are ponderea cea mai mare raportat la numatilderul de defecţiuni care seregatildesesc icircn lunile cu temperaturi scatildezute şi umiditate mare Se depisteazatilde la distanţe mici decordonul de suduratilde şi se datoreazatilde sudurii necorespunzatildetoare izolaţiei exterioarenecorespunzatildetoare şi solului Fenomenul de coroziune duce la micşorarea grosimii pereteluiconductei şi icircn final la perforarea lui figura 1
Fig1 Coroziune exterioaratilde pe conductatilde de gaz [3]
Dacatilde coroziunea şi fisurile nu sunt depistate şi nu sunt reparate icircn stadiul primar de degradareaceste vor creşte pacircnatilde la degradarea finalatilde catastrofalatilde catildend se pierde gazul din conductatilde şi sepot produce evenimente grave In prezent existatilde implementat icircn sistemul naţional ndashTransgaz-sistemul preventiv si corectiv de mentenanţatilde care introduce un sistem lucratilderi dementenanţatilde planificate anual ndashrevizii tehnice RT- durabilitate economicatilde de mentenanţatildenivel acceptabil al riscului de producere al defectelor accidentale şi cheltuieli minimeplanificate din timp Pentru protecţia catodicatilde a conductelor (sistem activ) se utilizeazatilde douatildesisteme - sistemul cu anozi galvanici ataşaţi conductei
- sistemul cu staţie de injecţie de curent electric icircn conductatildeProtecţia anticorozivatilde exterioaratilde ndashsistem pasiv- ( uşoaratilde normalatilde icircntatilderitatilde foarte icircntatilderitatilde) serealizeazatilde icircn exterior cu mai multe straturi
- stat aderent cu grund vopsea pe bazatilde de bitum şi benzinatilde- strat izolare cu amestec pe bazatilde de bitum
3
- strat armare cu benzi din pacircslatilde sau fibratilde de sticlatilde- icircnveliş exterior din benzi bitum - cauciuc materiale plastice fibre de sticlatilde
Protecţia anticorozivatilde icircn interiorul conductei se realizeazatilde prin grunduire cu bitum
3 Diagnosticarea conductelor din sistemul de transportDiagnosticarea conductelor ce trebuie reabilitatereparate este un proces complex
realizat icircn prezent cu metode moderne Reabilitatea conductei este icircn cele mai multe cazuri osoluţie mai economicatilde decatildet o investiţie nouatilde Deciziile trebuie luate dupatilde o analizatildeeconomicatilde dupatilde durata efectivatilde de exploatare şi istoricul defectelor de pe conductatildeDiagnosticarea conductelor pentru a se stabili starea tehnicatilde vine icircn sprijunul luatilderii uneidecizii corecte Determinarea statilderii tehnice se poate realiza cu urmatildetoarele metode
- investigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei conductei metalice icircngropate aplicabilatildela conducte metalice icircngropate protejate catodic dar care prezintatilde defecte deizolare icircn vederea controlului ultrasonic al integritatildeţii materialului tubular
- investigare din interior cu ajutorul sistemelor inteligente de diagnosticare ndash PIG(cu metode magnetice şi ultrasonice) a conductei icircn funcţiune pentru defecteinterioare şi exterioare ale conductei
- tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziuneInvestigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei se face cu trei procedee- metoda Pearson (gradient de curent alternativ)-metoda potenţialelor la intervale mici CIPS-metoda gradientului de curent continuu DCUGInvestigarea din interior cu sisteme inteligente PIG detecteazatilde coroziuni interioare
coroziuni exterioare defecte ale cordoanelor de suduratilde fisuri ale materialului conducteiTehnologia aplicatatilde cuprinde urmatildetoarele operaţii
- pozarea pe traseul conductei a indicatoarelor de trecere PIG a sistemului de urmatilderirea deplasatilderii PIG-ului
- operaţii pregatildetitoare pentru inspecţie identificarea obstacolelor realizarea unuiprogram de curatildeţire adecvat inspectarea gatilderilor de lansare-primire a instalaţiei godevilare
- curatildeţirea conductelor cu PIG de curatildeţire (godevil) magnetic cu perii racloaremagnetic cu perii pe circumferinţatilde cu discuri de raclare cu discuri de ratildezuire PIG dinpolietilenatilde
- probatilde de trecere cu PIG fals echipat cu discuri de calibrare- inspecţia inteligentatilde propriu zisatilde cu PIG inteligent dotat cu senzori de relevare a
defectelor interne şi externe + detectare presiune temperaturatilde unghi de redare vitezatilde derulare
PIG-ul inteligent trebuie satilde icircnregistreze datele suficiente culese pe canale separate satildedispunatilde de capacitate mare de stocare a datelor satilde aibe un numatilder mare de senzoriminiaturizaţi pentru a acoperii 100 din circumferinţa conductei PIG-ul este transportat princonducta de gaz icircn acelaşi timp cu debitul de gaze necesare consumatorului cu o anumitatildevitezatilde PIG-ul se lanseazatilde din gara de lansare - primire PIG anexa 1 In figurile 2 şi 3 seprezitatilde douatilde tipuri de PIG-uri figura 4 prezintatilde principiul de matildesurare ultrasonicatilde In fig5 67 se prezitatilde tipuri de PIG-uri Gara de lansare primire PIG-uri asiguratilde lansarea PIG-urilor icircnconducte cu DN 200 ndash 1100 mm la presiuni nominale de 25 ndash 100 bari şi temperaturi de -300
-+ 500 Tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziune este o metodatilde nedistructivatilde de
diagnosticare a defectelor conductelor ce nu pot fi diagnosticate cu PIG-uri inteligenteMetoda constatilde icircn efectuarea matildesuratildetorilor deasupra terenului pe traseul conductei icircn vedereadeterminatilderii anomaliilor apatilderute icircn grosimea pereţilor cum ar fi coroziunea Tehnologia deoperare cuprinde
4
- aplicarea unui curent electric cu componente armonice cu frecvenţe diferite icircntredouatilde puncte ale conductei la distanţa de 1000 m unul de altul
- se deplaseazatilde placa cu senzori ( 6 senzori icircn linie x 4 coloane) fig8 din metru icircnmetru pe traseul conductei matildesuracircndu-se cacircmpul magnetic icircn lungul conductei- procesarea datelor obţinute icircn laborator icircn vederea determinatilderii deviaţiei cacircmpului
magnetic dependent de frecvenţatilde icircn direcţie verticalatilde şi orizontalatilde- prezenţa unei deviaţii indicatilde regiunea care prezintatilde defect de regulatilde cauzat de
coroziune-
Fig2 Componenţa PIG cu senzori ultrasonici
Fig3 PIG cu senzori magnetici
Metoda NO PIG se poate utiliza la diametre ale conductelor de 3 ndash 10 ţoli la o grosime aperetelui de maxim 10 mm si o adacircncime a conductei de 2 metri Lungimea de inspecţie aconductei este de 1000 m Productivitatea zilnicatilde este de 750 m Alte caracteristici tehnice
- specificaţie defect ˃ 96- lungimea minimatilde 50 mm- latildeţimea minimatilde 50 mm
5
- detectare defect ˃ 20 pierdere metal rezoluţie adacircncime ˂ 20 mm- adacircncime coroziune minim 50 din grosimea peretelui
Fig6 PIG introdus icircn conductatilde 1- conductatilde 2 ndashPIG
1 2 3 4 5
1
Fig4 Principul de matildesurare ultrasonic 1-peretele Fig 5 PIG de curatildeţire 1- periiţevii2- impuls incident 3- defect interior 4- impulsreflectat 5- defect exterior
1 2
-
6
Fig7 Tipuri de PIG
1 2 3
Fig8Instalaţie de diagnosticare NO PIG 1- placa cu senzori 2 ndash cablu 3- calculator
4 Diagnosticarea conductelor din sistemul de distribuţieConductele de transport şi distribuţie sunt izolate exterior ( protecţie pasivatilde) cu ţesatildeturatilde devatatilde de sticlatilde şi bitum protejate catodic ( protecţie activatilde) Ingropate dacatilde este cazul la minim08 m adacircncime sau montate suprateran Diagnosticarea statilderii tehnice a conductelor se facecu urmatildetoarele procedee
- examinarea vizualatilde cu ochiul liber folosind lupa dacatilde este cazul-examinare imagisticatilde icircn interiorul conductei cu camere video- examinare cu ultrasunete cu impuls reflectat- examinare cu ajutorul curenţilor turbionari- examinare cu radiatii penetrante ( Xγ )- examinare prin termografie
Conductele pot avea defectele coroziune eroziune obosealatilde Forma acestor defecte poate fi
ovalatilde neregulatatilde spiralatatilde Din punct de vedere al originii şi localizare avem defecte de
suprafaţatilde icircn apropierea suprafeţei şi defecte interne Defectele pot fi individuale sau grupate
Alegerea procedeului de diagnosticare se face dupatilde tipul defectului accesibilitatea conductei
nivel de sensibilitate dorit echipament de examinare disponibil costul procedeului Chiar
dacatilde conductele sunt corodate şi pierderea de material din peretele conductei este mai mic de
7
80 din grosimea peretelui dar nu au scurgeri de gaze ele nu se scot din funcţiune dar se
poate micşora presiunea din conductatilde Urmeazatilde a se repara ca defect local efectuicircndu-se
reparaţia localatilde a conductei pe o anumitatilde lungime
Verificarea tehnicatilde a conductelor şi branşamentelor se executatilde la intervale de 6luni-
12 luni icircn funcţie de numatilderul de defecte constatate kman precedent şi alţi parametri tabelul
1 Tabelul 1
Termene maximale pentru efectuarea verificatilderilor tehniceTipul conductei Conducte din oţel Conducte din PE
subterane supraterane
Numatilder de
defecte
constatatekman
precedent x
x lt 0025 0025ltxlt025 025ltxlt1 xgt1 indiferent de
vechimea
conductei
cu
vechime
ltde 2 ani
cu
vechime
gtde 2 ani
Interval de timp
1
verificare
an
1 verificare la
6 luni
1
verificare
la 3 luni
1
verifi
care
lunatilde
1
verificarean
1
verificare
la 6 luni
1
verificare
an
Verificarea etanşeitatildeţii icircmbinatilderii conductelor şi armatildeturilor se face la presiunea de lucru a
gazului din instalaţie cu spumatilde de apatilde şi satildepun sau aparate de detectare scurgeri de gaz metan
In figura 9 se prezintatilde un aparat pentru inspecţie video tractat manual iar icircnfig10 aparat pentru detectarea scurgerilor de gaze naturale utilizat la verificarea etanşeitatildeţii
1
2
Fig10 Aparat pentru detectare scurgeri degaze naturale 1 senzor 2- aparat
Fig9 Aparat pentru inspecţie video
8
Bibliografie
1TatildenatildesescuFT ndash Electrotehnologii Protecţia mediului procesarea de materiale şicontrol nedistructiv Editura AGIR Bucureşti 2011 ISBN 978-973-720-353-32ZecheruGh şa- Strategii de mentenanţatilde pentru conductele de transport al gazelornaturale Universitatea de petrol şi gaze Ploieşti 20113Laţa I Bicircrsan F ndashUtilizarea materialelor compozite la repararea defectelor de tip lipsatildede material produse prin coroziunea exterioaratilde a conductelor metalice In Monitorul depetrol şi gaze 5 (111) mai 2011p64wwwnopigro5wwwflowtitecom ndash Manual de intervenţie Flowtite Technology AS Norvegia6wwwtransgazro7wwwarmagazro8wwwagirro9wwwpipelineengineeringro10wwwscrigroupcom11wwwartecnoro12wwwavantro13PT CR 12-200315SREN 13480-32003A2 200716SREN 14291 ndash Soluţii spumante pentru detectarea scurgerilor de gaze17 EN 12954-2
9
Anexa 1-Garatilde de lansare - primire PIG (godevil) [10]
1
Note de curs 7-8-9 Metode şi tehnologii de reabilitare şi modernizare a conductelor dedistribuţie apatilde canalizare gaz
1 Alegerea tehnologiei de reabilitare a conductelor utilizacircnd analizamulticriterialatilde
11 GeneralitatildeţiReabilitarea conductelor reprezintatilde o etapatilde importantatilde icircn prelungirea duratei de
exploatare a conductei degradate pe o perioadatilde de 30 divide 50 ani Costul reabilitatilderii este estimatla 50 divide 75 din valoarea unei noi investiţii De exemplu icircnlocuirea conductelor de gazenaturale sau a unor tronsoane din acestea se face icircn funcţie de starea tehnicatilde numatilder de defecte km agresivitatea solului şi valorile curenţilor de dispersie modernizarea carosabilului şiinfrastructurii sistemelor de utilitatildeţi necesitatea redimensionatilderii schimbarea regi mului depresiune influenţa asupra mediului ambiant dezvoltarea economicatilde a unor regiuni etcLuarea deciziei de reabilitare este etapa cea mai importantatilde icircn realizarea proiectului dereabilitare Fiind un proiect de dezvoltare tehnologicatilde fundamentarea deciziei se face cuajutorul analizei muticriteriale -AMC Aceasta se bazeazatilde pe analiza cantitativatilde ndash prinpunctare ierarhizare determinarea ponderii - a unei game largi de catagorii şi criteriicalitative de impact Alatildeturi de costurile şi beneficiile economice stabilite prin metodacost-beneficiu - MCB - pot fi elaboraţi diferiţi indicatori sociali şi de mediu Utilizareaacestei metode permite structurarea şi combinarea diferitelor evaluatilderi ce trebuie luate icircnconsiderare icircn luarea deciziilor cacircnd pot fi mai multe alternative
AMC este utilizatatilde pentru selectarea celei mai bune alternative din cele disponibilepentru realizarea investiţiei icircn reabilitarea conductelor Pentru proiecte mici se utilizeazatildeAMC iar pentru proiecte majore AMC + MCB AMC poate fi aplicatatilde şi icircn cazurile icircncare proiectul are obiective simple acestea fiind calitative şi mai puţin cuantificabile
Etapele utilizatilderii AMC sunt- stabilirea contextului decizional- definirea opţiunilor- definirea criteriilor- crearea matricei de performanţatilde- standardizarea punctajelor- ponderea criteriilor pentru cuantificarea relativatilde a fiecatilderui criteriu icircn procesul
decizional- ierarhizarea opţiunilor- ierarhizarea rezultatelor- analiza de senzitivitateStrategia de reabilitare a unui tronson de conductatilde cuprinde urmatildetoarele etape- analiza situaţiei actuale ţinacircnd cont şi de istoricul conductei- stabilirea obiectivelor- managementul datelor- evaluarea defectelor şi a altor elemente ale tronsonului de reabilitat- estimarea şi verificarea costurilor- propuneri şi analizarea strategiei de reabilitare
- planificarea operaţiilor de reabilitareIn final se icircntocmeşte proiectul de reabilitare al conductei Justificarea adoptatilderii proiectului dereabilitare se axeazatilde pe
- reducerea costurilor de operare- reducerea costurilor de reparaţii a conductelor- reducerea pierderilor de fluid vehiculat prin conducte
2
- creşterea gradului de icircncredere a consumatorului icircn calitatea serviciului asigurat defurnizor ( calitatea fluidului presiunea de funcţionare reducerea numatilderului de opririaccidentale)
- protecţia mediului şi conservarea resurselor naturale
12 Metode de evaluareIn cadrul evaluatilderii factorilor care sunt luaţi icircn considerare la luarea deciziei de reabilitare aconductelor fie prin metoda clasicatilde tranşeu deschis fie prin metoda modernatilde NO DIG (fatilderatilde decopertare) se aplicatilde urmatildetoarele metode
- analiza directatilde a performanţelor alternativelor- icircnsumarea ponderilor sau modele liniare cumulative- procesul ierarhiei analitice ( PIA)- metoda ELECTRE l
Indiferent de metoda adoptatatilde icircn prima fazatilde a analizei trebuie stabilite metodele şi procedeelede reabilitare a conductelor Tehnologiile pot fi clasificate astfel pentru catildeptuşireacanalelorconductelor introducerea unei conducte noi icircn conducta veche conducta nouatildepreia sarcinile conductei vechi consolidarea conductei vechi realizarea de lucratilderi noi Inschema urmatildetoare se prezintatilde principalele metode şi tehnologii de reabilitareReparaţie capitalatilde reabilitare conducte-NO DIG (fatilderatilde decopertare)
- place pipe (CIPP) -pentru conducte instabile şi stabile din punct de vedere static - palled in place - inverted in place
- slipline- pentru conducte instabile şi stabile static- catildeptuşire interioaratilde (torcretare)
- cu mortar de ciment - cu polimeri
- close fit pipe - sublime -swagelining - rolldown -compact pipe
Inlocuire conducte vechi ndashNO DIG-cu icircndepatildertarea conductei vechi din sol
- conductatilde pilot ndashpilot l- pilot ll
- impactor- pipe ejection- pipe extraction- CLG
- cu distrugerea conductei vechi- pipe bursting (cu aer comprimat cu forţatilde de tragere cu acţionarehidraulicatilde pipe implosion)- pipe splitting ( pentru oţel fontatilde ductilatilde )
Reparaţie capitalatilde reabilitare - tranşeu deschisReparaţie localatilde - short liner pentru Dn = 100 divide 600 mm
- echipament robotizat pentru netezirea presarea mufelor şi cratildepatildeturilor din ţevi Dn
ge 150 mm + reabilitarea branşamentelor realizate cu coliere presate pe conductaprincipalatilde şi etanşare cu ratildeşini Dn ge 150 mm
- tehnica injectatilderii pentru sigilarea mufelor şi cratildepatildeturilor
3
- procedee de reparare prin sudare la conducte metalice ( icircncatildercare cu suduratilde peticesudate manşoare tip B
- procedee de reparare a conductelor metalice fatilderatilde sudare( cu manşon tip Aicircnvelişuri cu ratildeşinatilde)
- utilizarea icircnvelişurilor de consolidare metalice umplute cu materiale polimerice saucompozite
- repararea conductelor metalice cu icircnvelişuri din materiale polimerice saucompozite
-Criteriile al catilderui numatilder nu trebuie satilde fie mai mare de 10 pentru selecţia tehnologiilor dereabilitare sunt prezentate icircn tabelul 1Analizicircnd caracteristicile tehnice şi tehnologice ale tronsonului de conductatilde din schemaprezentatatilde mai sus se extrag variantele de reabilitare care se noteazatilde cu V1 V2ViDin tabelul 1 se aleg criteriile de evaluare
Criterii pentru selecţia tehnologiilor de reabilitare Tabelul 1NrcrtCj Denumirea criteriului UM Natura criteriuluiC1 Durata de viaţatilde a conductei reabilitate ani maximizantC2 Durata de execuţie ani minimizantC3 Perturbarea traficului sau a exploataţiei agricole minimizantC4 Perturbarea altor reţele minimizantC5 Afectarea mediului minimizant
C6 Preţul reabilitatilderii ron minimizantC7 Lungimea traseului m maximizantC8 Garanţia ani maximizantC9 Accesibilitatea ( satisfacerea necesitatildeţilor
locuitorilor a mediului de afaceri)lockm maximizant
Notatilde Natura criteriului poate fi schimbatatilde la cerinţele beneficiarului particularitatildeţile lucratilderiide reabilitare prevederile legislaţiei icircn vigoare factori sociali etc
Fiecatilderui criteriu de evaluare Cj i se stabileşte un coeficient de importanţatilde Kj pe oscaratilde de ierarhizare de la 1 la 3
- 1 ndash importanţatilde redusatilde- 2 ndash importanţatilde medie- 3 ndash importanţatilde maximatilde
Pentru stabilirea ponderii de importanţatilde al fiecatilderui criteriu selectat se utilizeazatilde coeficienţinumerici de importanţatilde utilizacircndu-se diferite scatilderi cu valori 1 divide 3 1 divide 5 1 divide 7 1 divide 10 1 divide100 Alegerea scatilderii se face icircn funcţie de precizia cu care se doreşte departajarea criteriilor deevaluare In tabelul 2 se prezintatilde cacircteva scale de evaluare ( clasificare)
Scale de clasificare cu diferite nivele Tabelul 2
Calificativ acordat Grad de satisfacere3 nivele 1 minim
2 parţial3 total
5 nivele 0 nesatisfatildecatildetor25 satisfatildecatildetor
4
5 mediocru75 bine10 foarte bine
7 nivele -3 influenţatilde negativatilde foarte mare-2 influenţatilde negativatilde mare-1 influenţatilde negativatilde0 nici o influenţatilde1 influenţatilde pozitivatilde2 influenţatilde pozitivatilde mare3 influenţatilde pozitivatilde foarte mare
10 nivele ndash transformareacalificativelor icircn note
Foarte bine Bine Mediocru Satisfatildecatildetor Nesatisfatildecatildetor
Criterii cu pondere ge 3 10 75 5 25 0Criterii cu pondere 2 8 65 5 35 2Criterii cu pondere 1 7 6 5 4 3
Eficienţa economicatilde a noilor tehnologii NO DIG apare numai peste o anumitatilde valoare alungimii de conductatilde reabilitatatilde
13 Metoda de evaluare globalatilde a performanţelorAceastatilde metodatilde este icircn prezent cea mai utilizatatilde de diverse firme instituţii pentru luareadeciziilor icircn domeniul reabilitatilderii sistemelor de conducte ( face parte din metoda icircnsumatilderiiponderilor) Paşii care trebuie urmaţi sunt
- stabilirea variantelor care urmeazatilde a fi analizate schema punct 12- stabilirea criteriilor de evaluare ndash tabelul 1- şi a coeficienţilor numerici de importanţatildetabelul 2- icircntocmirea matricei cu calificative şi transformarea calificativelor icircn notecare seicircnscriu icircn matricea notelor-- calcularea indicelui global de performanţatilde pentru fiecare variantatilde icircn parte cu relaţia
IG = jj
n
j
KN 1
(1)
unde Nj este nota atribuitatildeKj ndash coefientul de performanţatilde (numerici de importanţatilde) a criteriului de evaluaren ndash numatilderul de criterii de evaluare (maxim 10)-clasificarea variantelor analizate- varianta cu punctajul cel mai mare ocupatilde prima
poziţie
2 Principalele tehnologii de reabilitare modernizare conducte
21 Tehnologia cured in place pipe (CIPP)Tehnologia constatilde icircn introducerea unui tub linear flexibil (furtun) ales icircn funcţie de
aplicaţie (apatilde potabilatilde canalizare apatilde industrialatilde etc) impregnat cu o ratildeşinatilde termoreglabilatildeicircn conducta gazdatilde ce trebuie reabilitatatilde Tubul linear flexibil este confecţionat din poliesterlacircnatilde material fibros şi prevatildezut pe o faţatilde cu un film din polietilenatilde poliuretan PVC Ratildeşinatermoreglabilatilde este aleasatilde icircn funcţie de utilizare poliester la canalizatilderi sanitare vinilester laaplicaţii industriale unde se cere rezistenţatilde mare la coroziune şi presiune ratildeşinatilde epoxidicatilde laapatilde potabilatilde icircn domeniul industrial unde se cere rezistenţatilde mare la presiune şi temperaturatilde
5
ridicatatilde In figurile 1 şi 2 se prezintatilde schema de principiu a metodei CIPP antrenareafurtunului se face cu apatilde rece
1 2 3 4 5 6 7 8
Fig1 Introducere furtun flexibil icircn conducta veche 1- conductatilde veche (gazdatilde) 2- apatilde rece3- autospecialatilde 4- furtun nou 5- furtun pliat impregnat cu ratildeşinatilde 6 ndashechipament tip rastel7- catildemin de acces 8- hidrant
Intatilderirea furtunului cu apatilde caldatilde este prezentatatilde icircn figura 2Tratarea ratildeşinii cu careeste impregnat furtunul se poate face cu apatilde caldatilde abur cu latildempi cu raze ultravioleteLa tratarea cu apatilde caldatilde sau abur se urmatildereşte cu ajutorul unor senzori permanenttemperatura la fiecare capatildet al furtunului Ratildeşinile artificiale epoxy A2000B se folosescpentru catildeptuşeli impregnate la exteriorul furtunului PVC iar FluvPax TF4 se utilizeazatilde lamateriale neţesute la furtune PUExistatilde douatilde procedee de introducere a furtunului flexibil icircn conducta veche (gazdatilde) primulinverted in place la care furtunul este introdus cu ajutorul aerului comprimat (presiunea aer02divide04 bari) sau a apei al doilea procedeu pulled in place la care furtunul se trage icircnconducta veche cu troliu Procedeul CIPP se poate aplica pentru conducte instabile şi stabiledin punct de vedere static
Procedeul se aplicatilde la conducte cu Dn = 100 divide 1200 mm Lungimea tronsonuluireabilitat L le 600 mIndiferent de procedeu se va urmatilderi viteza cu care se deplaseazatilde furtunul icircn conducta veche(gazdatilde) 4 divide 7 mmin precum şi forţa de tragere a furtunului care nu trebuie sa depatildeşeascatildevaloarea prescrisatilde de producatildetor Se utilizeazatilde curent douatilde tipuri de furtune
- pe baza icircnvelişului extern PVC conducta este icircn linie dreaptatilde coturi la maximum450 Dn = 100 divide 400 mm dimensiunile nu se modificatilde icircn timpul procesului deinstalare
- pe baza icircnvelişului extern PU pentru ţevi drepte cu coturi la 900 extensibile se potutiliza şi la un alt diametru mai mare ca cel nominal de micşoreazatilde cu 4 datoritatildeextensiilor radiale icircn consecinţatilde lungimea de va matilderi cu 4
6
Forţa de tragere a furtunului datoritatilde frecatilderilor dintre conducta gazdatilde şi furtun se poatecalcula cu expresia
Ft = 12 (μmiddotpmiddotx) (2)unde Ft este forţa de tragere icircn N
μ = 01 divide 03 ndashcoeficient de frecare furtun conductatilde vechep ndash greutatea liniaratilde a furtunului icircn Nmx ndash lungimea furtunului icircn m
1 2 3 4 5Figura 2 Intatilderirea ratildeşinii cu apatilde caldatilde 1 catildemin de sosire 2- apatilde caldatilde 3- conductatilde nouatildeicircntatilderitatilde4-conductatilde apatilde caldatilde tur 5- conductatilde apatilde caldatilde retur
Dupatilde icircntatilderirea ratildeşinii conducta poate fi spatildelatatilde şi dezinfectatatilde Conductele de branşament seleagatilde la conducta reabilitatatilde cu ajutorul robotului echipat special cu freze şi camere videoUrmeazatilde inspecţia video pe icircntreg traseul reabilitat Garanţia acordatatilde 25 ani[14]
Tehnologia de execuţie are urmatildetoarele etape- colectarea datelor de spre diametrul nominal al conductei gazde debitul vehiculat
grosimea peretelui materialul din care este confecţionatatilde conducta schimbatilderile de diametrupe anumite tronsoane identificarea tuturor ramificaţiilor active şi inactive
- identificarea gurilor de acces sau executarea acestora- montarea echipamentului de tip rastel- redicţionarea curgerilor din conducta gazdatilde curatildeţirea conductei- instalarea furtunului impregnat cu ratildeşinatilde icircn conducta gazdatilde prin gurile de acces- uscarea materialului cu apatilde caldatilde abur sau latildempi cu raze ultraviolete- verificarea conductei noi- reconectarea conecţiilor laterale prin decuparea de guri de conectare laterale şi
sigilarea conecţiilor laterale abandonate22 Calculul de reabilitare a conductei reabilitate cu tehnologia CIPP
7
Conducta gazdatilde poate fi parţial deterioratatilde Pentru a se realiza stabilitatea staticatilde a noiiconducte reabilitate trebuie dimensionat furtunul icircn funcţie de solicitatilderile externe Calcululconstatilde icircn
- calculul la incovoiere- calculul la flambaj- calculul rezistenţei furtunului la obosealatilde (stres)- calculul la flambaj datorat icircncatildercatilderii rezultate din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde
221 Calculul la icircncovoiereCalculul de icircncovoiere constatilde fie icircn determinarea procentului de icircncovoiere
efectiv (γD) la o anumitatilde grosime a peretelui furtunului t fie a grosimii pereteluifurtunului t admiţacircnd un procent de icircncovoiere maxim de (γD) le 5 Procentul deicircncovoire se calculeazatilde cu relaţia
γD = K(LW + Ws ) 100 [ E 15( DR ndash 1)3 + 0061 Es] (3)
unde γ este icircncovoierea conductei reabilitate-γD le 5 - procentul de icircncovoiere- L = 125 coeficient de decalaj- K = 0083 constantatilde de stratificare- W ndash icircncatildercarea staticatilde icircn N- Ws ndash icircncatildercarea dinamicatilde icircn N- DR = D t ndashraportul conductei reabilitate- D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat) icircn m- t ndash grosimea furtunului icircn m- E ndashmodulul de elasticitate al solului icircn Nm2- Es- modul de reacţie al solului icircn Nm2
Incatildercarea staticatilde W rezultatatilde din greutatea solului se calculeazatilde cu relaţiaW = CmiddotωmiddotBd 144 (4)
Unde C ndashgrad de ovalizareω- densitatea solului icircn kgm3Bd- latildeţimea tranşeei icircn care a fost montatatilde conducta ga zdatilde ( de reabilitat) icircn m
Coeficientul C se determinatilde cu expresia
C =
ku
e d
S
B
Huk
2
1
2
(5)
unde ku este raportul icircntre icircncatildercarea orizontalatilde şi cea verticalatildeHs ndashadacircncimea de pozare a conductei icircn m
Calculul icircncatildercatilderii dinamice care acţioneazatilde asupra furtunului pleacatilde de la realitatea catilde asuprafurtunului pot acţiona icircncatildercatilderi dinamice concentrate WSC şi icircncatildercatilderi dinamice distribuiteWSD
WS= WSC + WSD (6)
WSC = 033middotCSCmiddotPmiddotFSC 12middotD (7)WSD = CSDmiddotpmiddotFSD 144 (8)
unde CSC ndash coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor concentrateP ndash icircncatildercatilderi concentrate icircn NFSC- factor de impact pentru icircncatildercatilderi concentrate
8
CSD- coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor distribuitep ndash suprafaţa pe care sunt aplicate icircncatildercatilderile distribuite m2FSD- factor de impact pentru icircncatildercatilderi distribuite
222Calculul la flambaj
Furtunul este solicitat exterior de icircncatildercatilderi dinamice concentrate şi distribuite plusicircncatildercarea rezultatatilde din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde Grosimea furtunului t se determinatilde curelaţia[9]
t = 0721 D
3
1
2
sSL
t
CEBRE
I
Nq
(9)
unde D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde icircn mN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
qt =N
1 2
1
332
D
IECcedilBR L
(10)
qt ndash presiunea exterioaratilde exercitatatilde asupra conductei icircn Nm2EL ndash modulul de elasticitate redus la icircncovoiere datoritatilde efectului de icircmbatildetracircnire icircn Nm2Rω= 1 ndash 033(HωHS) coeficientul lui Buoyancy pentru apatilde (valoare minimatilde 067)B - coeficient de elasticitate pentru furtunI = 250t - moment de inerţieC- coeficient de ovalizare a conductei respectiv al furtunului calculat cu relaţia
C =
3
2
1001
1001
q
q
(11)
q ndash gradul de ovalizare calculat cu expresia
q = 100 (m
m
D
DD max ) (12)
unde Dm Dmax sunt diametrul mediu respectiv diametrul maxim al conducteiCoeficientul de elasticitate pentru furtun se determinatilde cu expresia
B =sH
e650
41
1
(13)
Incatildercatilderile statice şi dinamice se determinatilde cu relaţiile (6) (7) (8)In cazul icircn care flambajul este datorat numai icircncatildercatilderilor rezultate din acţiunea pacircnzei
de apatilde freaticatilde grosimea furtunului t se calculeazatilde cu expresia
9
t =
1
1(
2 3
1
2
PN
CKE
DR
L
(14)
icircn care P ndash este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunK = 7 ndashfactor de amplificareEL ndash modulul de elasticitate la icircncovoiereν = 03 ndashcoeficientul lui Poisson pentru furtunC- coeficientul de ovalizareDR- raportul conductei reabilitateN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
223 Verificarea rezistenţei furtunului la stresLa o duratatilde de viaţatilde de 50 de ani furtunul este supus unor condiţii de stres (obosealatilde
icircmbatildetracircnire) Fiind confecţionat din mai multe materiale cu caracteristici tehnice diferitefurtunul trebuie verificat şi la stres Se poate utiliza relaţia
15100
q(1+
100
q)( 2)(
t
D- 05 ( 1+ )
100
q)(
t
D=
PN
S(15)
icircn care P este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunt ndash grosimea furtunuluiN = 15 divide 2 factor de siguranţatildeS ndash rezistenţa la icircncovoiere a furtunuluiD ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat)q ndash gradul de ovalizare
Valoarea cea mai mare a grosimii furtunului t ca rezultat al diferitelor calcule efectuatepentru fiecare tip de solicitare icircn parte este grosimea finalatilde a peretelui furtunului
23 Metode de catildeptuşire interioaratildeConductele ce trebuie reabilitate sunt catildeptuşite pe suprafaţa interioaratilde cu un strat
subţire de mortar de ciment special sau polimeri speciali De regulatilde grosimea stratului estemai micatilde de 10 mm In unele cazuri se pot depune mai multe straturi Captuşirea interioaratilde(catildematildeşuirea) trebuie satilde asigure protecţie anticorozivatilde umplerea fisurilor şi a gatildeurilorrigiditatea catildeptuşelii stabilitatea staticatilde a conductei In acelaşi timp se icircmbunatildetatildeţescproprietatildeţile hidraulice ale conductei suprafaţa rezultatatilde icircn urma depunerii are rugozitatea maimicatilde ca rugozitatea suprafeţei interioare a vechii conducte Inainte de a se aplica metoda decatildeptuşire interioaratilde conducta se curatildetatilde foarte bine asiguracircndu-se un suport bun pentrucatildeptuşeala aplicatatilde In figura 3 se prezintatilde procedeul de catildeptuşire prin centrifugarePentru protejarea anticorozivatilde a conductelor metalice se aplicatilde catildeptuşeli cu ratildeşini poliexidicatilde
poliuree şi poliuretanToate aceste materiale au şi o bunatilde rezistenţatilde la abraziune Rugozitatea
suprafeţei interioare a conductei este foarte micatilde
Procedeul se aplicatilde la conducte cu diametrul nominal Dn= 80 divide 3400 mm şi lungimi aletronsoanelor de conducte L le 400 m
10
1 2 3 4 5 6Fig3 Utilaj pentru catildeptuşire prin centrifugare 1-conductatilde veche curatildeţatatilde 2 - furtun pentrualimentare cu mortar 3- robot 4- cap de pulverizare prin centrifugare 5- sistem de gletuire6-strat de mortar depus
Debitul de apatilde transportat prin conductatilde Q icircnainte de reabilitare calculat cu relaţiaQ = Av (16)
unde - Q este debitul apei vehiculate prin conductatilde icircn m3s- v ndashviteza apei icircn secţiunea de calcul icircn ms- A ndasharia secţiunii transversale a conductei icircn m2
trebuie satilde fie cel puţin egal cu debitul de apatilde transportat prin conducta reabilitatatildeMicşoracircndu-se diametrul interior al conductei viteza apei creşte cresc şi pierderile de sarcinatildedatoritatilde creşterii vitezei apei Din acest motiv icircn cadrul procesului de catildematildeşuire (torcretare)se procedeazatilde la gletuirea stratului de mortar de ciment pentru ca rugozitatea stratului realizatsa fie mai micatilde ca cea dinaintea reabilitatilderii Produsul de cimentare este alcatildetuit din cimentcu proprietatildeţi speciale + nisip cu granulaţie micatilde + aditivi Mortarul preparat icircn malaxoarespeciale dupatilde reţete este transportat cu pompe prin furtun la robot
Reproiectarea constatilde icircn calculul pierderilor de sarcinatilde unitare distribuite icircnainteşi dupatilde reabilitarea conductei precum şi a stabilitatildeţii statice sub influenţa diferitelorsarcini exterioarePierderile de sarcinatilde unitare distribuite icircn funcţie de debitul de apatilde transportat se determinatilde curelaţia
hr = Md Q2 (17)unde hr sunt pierderile de sarcinatilde unitar distribuite icircn mbar m
Md ndash modulul de rezistenţa hidraulicatilde icircn s2 m5Modulul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde Md se calculeazatilde cu relaţia
Md = 00826middot(λd5) (18)unde λ este coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde [-]
d- diametrul interior al conductei icircn mIntre coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde λ şi coeficientul lui Chezy ndashC- existatilde
legatildeturaλ = 8middotg C2 (19)
unde C -este coeficientul lui Chezy icircn m05sg-acceleraţia gravitaţionalatilde icircn ms2
Coeficientul lui Chezy se determinatilde cu expresia
C = kmiddotRh16 (20)
unde k-coeficientul de rugozitate al materialului [-]
11
Raza hidraulicatilde a conductei cu secţiunea circularatilde se determinatilde cu expresia
Rh = d4 (21)unde d ndash diametrul interior al conductei icircn m
In cazul icircn care se urmatildereşte protecţia anticorozivatilde umplerea fisurilor rigiditatea catildeptuşelii
(aplicaţie semi-structuralatilde) materialul folosit la obţinerea stratului depus de o anumitatilde
grosime t trebuie satilde asigure rezistenţa la forfecare pentru a menţine continuitatea
longitudinalatilde a stratului icircn prezenţa mişcatilderilor de teren rezistenţatilde la icircncovoiere rezistenţatilde
pentru preluarea sarcinilor dinamice Trebuie satildepate puţuri de lansare (de plecare de sosire
intermediare) care reprezintatilde circa 6 din suprafaţa totalatilde a şanţului necesar pentru
realizarea cu tranşeu deschis a conductei
223 Tehnologia sliplineTehnologia constatilde icircn introducerea unui tub nou icircn tubul vechi curatildeţat De regulatilde se
instaleazatilde conducte noi din GRP din PEID icircn conducte vechi Metoda se aplicatilde la reabilitareaconductelor de apatilde potabilatilde canalizare menajeratilde şi industrialatilde gaze naturale Toate sarcinilesunt preluate de noua conductatilde Secţiunea transversalatilde a noii conducte este mai micatilde casecţiunea transversalatilde a vechii conducte dar diferenţa va fi compensatatilde de valoareacoeficientul de rugozitate foarte mic al suprafeţei interioare a noii conducte Spaţiul dintrevechea conductatilde şi noua conductatilde este umplut cu un material special de cimentare In figura4A se prezintatilde schema tehnologicatilde de montare a noii conducte din PEID icircmbinatatilde prin suduratildecap la cap icircn exteriorul conductei vechiIn figura 4B se prezintatilde schema tehnologicatilde pentrumontare conducte GRP
A B1 2 3 4 5 1 2 3
12
Fig4 A-Tehnologie slipline montare conductatilde PEID 1- conductatilde veche2 ndashcap de tragere3-material de umplere4- cacircrlig6- conductatilde nouatilde PEID B-montare conductatilde GRP 1- conductatildeveche 2-material de cimentare 3- conductatilde nouatilde
224 Tehnologia subline
In conducta veche inspectatatilde video şi ulterior curatildeţatatilde foarte bine se introduce oconductatilde de polietilenatilde PE 80 sau PE 100 avatildend SDR (raportul dintre Dn t ) icircntre 26 şi 80Conducta nouatilde se supune unui proces de deformare a secţiunii transversale pe toatatilde lungimeaconductei sub forma de U ( icircn domeniul de elasticitate al materialului) dupatilde care se leagatilde cubenzi de sprijin figura 5 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde de troliu cu un cablu forţa detragere fiind monitorizatatilde permanent Dupatilde introducerea noii conducte icircn vechea conductatilde seintroduce apatilde sub presiune icircn conductatilde benzile de sprijin se vor rupe şi conducta nouatilde vareveni la forma iniţialatilde datoritatilde memoriei termice Procedeul se aplicatilde pentru Dn = 75mmdivide 1600mm şi lungimea L = 600m
1 2 3 4
Figura 5 Tehnologia subline 1- conductatilde veche 2- conductatilde nouatilde 3 ndash bandatilde de sprijin4 ndash conductatilde nouatilde revenitatilde la forma circularatilde
225 Tehnologia compact pipe
Conducta nouatilde din PEXa ( polietilenatilde reticulatatilde cu memoria formei) este introdusatilde icircnconducta de reabilitat deformatatilde sub forma literei C Aceastatilde conductatilde este trasatilde icircn conductaveche cu ajutorul unui troliu puţurile de acces sunt fie catildeminele de vanatilde existente fie puţuri
13
noi In figura 6 se prezintatilde poziţia conductei noi icircn timpul procesului de reabilitare şi dupatildereabilitare Readucerea conductei noi la forma iniţialatilde se face prin icircncatildelzire cu abur
Diametrul conductelor de reabilitat Dn = 100 divide 500 mm lungimea maximatilde 700mConducta nouatilde se muleazatilde pe interiorul conductei vechi şi preia sarcinile acesteia
226 Tehnologia swagelining
Tehnologia swagelining utilizeazatilde ca şi conductatilde nouatilde polietilena standard catildereia i sereduce diametrul cu 5divide 15 - deformatatilde icircn domeniul elastic cu ajutorul unui echipamentcomplex de reducere a diametrului figura 7 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde cu troliu icircnconducta veche ce trebuie reabilitatatilde Dupatilde aşzarea pe poziţia finalatilde a conductei forţa detragere este redusatilde iar conducta nouatilde revine la diametrul iniţial datoritatilde fenomenului derevenire elasticatilde Conducta nouatilde se muleazatilde perfect pe suprafaţa interioaratilde a conductei dereabilitat suprafaţatilde ce trebuie satilde fie curatatilde In figura 8 se prezintatilde instalaţia pentru procedeulswagelining Diametrul conductelor ce pot fi reabilitate Dn= 65 divide 1000mm la o lungimede 1000 m
Forţa de tracţiune a troliului poate fi determinatatilde cu relaţia ( 2 )
1 2 3Fig6 Tehnologia compact pipe 1-conductatilde de reabilitat 2- conductatildenouatilde deformatatilde icircn C 3- conductatilde nouatilde readusatilde la forma iniţialatilde
14
1 2 3 4 5
Figura 7Reducere dimensiuni conductatilde 1-conductatilde veche2 ndash conductatilde nouatilde gacirctuitatilde3- filieratilde 4- conductatilde nouatilde5- cap de tragere
1 2 3 4 5 6 7 8 9Figura 8 Instalaţie pentru tehnologia swagelining 1-conductatilde nouatilde PE 2- rolatilde de ghidare 3-reductor 4- puţ de plecare 5- conductatilde veche 6- cap de tragere 7- cablu 8-puţ sosire 9-troliu
267 Tehnologia rolldown
Tehnologia se aplicatilde la sistemele de distribuţie apatilde cu diametre mari amplasate icircn zone cutrafic pietonal şi auto ridicat Se utilizeazatilde conducte din PE icircmbinate prin suduratilde cap la cap peşantier cu ajutorul unui dispozitiv special cu role perechi Acest dispozitiv reduce diametrulcu maxim 10 icircn domeniul elastic al materialului viteza de reducere fiind de 1divide 3mminutReaducerea la forma şi dimensiunea iniţialatilde se face prin icircncatildelzirea conductei cu aburProcedeul este unul structural se pot reabilita conducte instabil din punct de vederestatic In figura 9 se prezintatilde tehnologia rolldown Dimensiunile conductelor de reabilitatDn=150 divide1000 mm lungimea 600 divide800 m
15
1 2 3 4
Figura 9 Tehnologia rolldown 1-conductatilde de reabilitat2-role3- conductatilde nouatilde4- conductatilde nouatilde fixatatilde icircn conducta veche
Bibliografie1 Roman M şa- Analiza multicriterialatilde Manual 2012 Academia de studii economiceBucureşti2 Massimio Flori ndashGhid pentru analiza cost-beneficu a proiectelor de investiţii Fonduleuopean pentru dezvoltare regionalatilde fondul de coeziune şi ISPA Universitatea de studii dinMilano 19973xxx - Ghid naţional pentru analiza cost-beneficiu a proiectelor finanţate din instrumentelestructurale Ministerul Economiei şi finanţelor4 StoenescuAl şa- Culegere de probleme de mecanicatilde teoreticatilde Editura Didacticatilde şipedagogicatilde Bucureşti 19655 Tudor I şa ndash Protecţia anticorozivatilde şi reabilitatea conductelor şi rezervoarelor EdituraUPG Ploieşti 2007 ISBN ndash 978-973-719-154-06 UTCB-ICECOM Bucureşti ndash Ghid pentru reabilitatea conductelor pentru transportul apei(brutecurate uzate uzate epurate etc) Bucureşti 20137Alessandrescu A- Inginerie mecanicatilde a sistemelor de conducte Ghid de proiectare + CDEditura AGIR Bucureşti 2013 ISBN 978-973-720-489-98 Paraschiv D- Tehnologii de recondiţionare şi procesatilderi ale suprafeţelor metalice EdituraJunimea Iaşi 2005 ISBN 973-37-0539-x9Najafi M ndash Trenchless technologies Piping- Installation and Inspection SUA ASCE PressISBN -978-0-07-164088-62010
16
10 Trujillo ARGhaderi S- Analysis of the long ndashterm Effect of mentenance Strategies InPipelines Technology 2006 Conference Bochum200611 httpmasinisiutilajero12 wwwtpcomro13 wwwrehaucom14SREN 129502 Calculul de rezistenţatilde mecanicatilde al reţele lor icircngropate sub diverse condiţiide icircncatildercare15 wwwceindustrialcomro16 httpinstalatiiucoznetindexconducte0-1517 wwwmnsrocamasuire framehtml18 wwwreabilitare-conductero19wwwcrumanro20 wwwHobasro21wwwgrup4cjro
- Note de curs 1pdf
- Note de curs 2_3pdf
- Note de curs 4_5pdf
- Note de curs 6pdf
- Note de curs 7_8_9pdf
2
- defecte generate de factori independenţi de timp defecte produse de intervenţiede terţatilde parte (voite sau nevoite) care produc defecte imediate sau icircntacircrziate deterioratilderi prinacţiuni ilicite defecte produse de operarea incorectatilde defecte produse prin solicitatilderi climaticesau de teren ( defecte datorate temperaturilor scatildezute tratildeznete ploi inundaţii alunecatilderi deteren cutremure)
Coroziunea are ponderea cea mai mare raportat la numatilderul de defecţiuni care seregatildesesc icircn lunile cu temperaturi scatildezute şi umiditate mare Se depisteazatilde la distanţe mici decordonul de suduratilde şi se datoreazatilde sudurii necorespunzatildetoare izolaţiei exterioarenecorespunzatildetoare şi solului Fenomenul de coroziune duce la micşorarea grosimii pereteluiconductei şi icircn final la perforarea lui figura 1
Fig1 Coroziune exterioaratilde pe conductatilde de gaz [3]
Dacatilde coroziunea şi fisurile nu sunt depistate şi nu sunt reparate icircn stadiul primar de degradareaceste vor creşte pacircnatilde la degradarea finalatilde catastrofalatilde catildend se pierde gazul din conductatilde şi sepot produce evenimente grave In prezent existatilde implementat icircn sistemul naţional ndashTransgaz-sistemul preventiv si corectiv de mentenanţatilde care introduce un sistem lucratilderi dementenanţatilde planificate anual ndashrevizii tehnice RT- durabilitate economicatilde de mentenanţatildenivel acceptabil al riscului de producere al defectelor accidentale şi cheltuieli minimeplanificate din timp Pentru protecţia catodicatilde a conductelor (sistem activ) se utilizeazatilde douatildesisteme - sistemul cu anozi galvanici ataşaţi conductei
- sistemul cu staţie de injecţie de curent electric icircn conductatildeProtecţia anticorozivatilde exterioaratilde ndashsistem pasiv- ( uşoaratilde normalatilde icircntatilderitatilde foarte icircntatilderitatilde) serealizeazatilde icircn exterior cu mai multe straturi
- stat aderent cu grund vopsea pe bazatilde de bitum şi benzinatilde- strat izolare cu amestec pe bazatilde de bitum
3
- strat armare cu benzi din pacircslatilde sau fibratilde de sticlatilde- icircnveliş exterior din benzi bitum - cauciuc materiale plastice fibre de sticlatilde
Protecţia anticorozivatilde icircn interiorul conductei se realizeazatilde prin grunduire cu bitum
3 Diagnosticarea conductelor din sistemul de transportDiagnosticarea conductelor ce trebuie reabilitatereparate este un proces complex
realizat icircn prezent cu metode moderne Reabilitatea conductei este icircn cele mai multe cazuri osoluţie mai economicatilde decatildet o investiţie nouatilde Deciziile trebuie luate dupatilde o analizatildeeconomicatilde dupatilde durata efectivatilde de exploatare şi istoricul defectelor de pe conductatildeDiagnosticarea conductelor pentru a se stabili starea tehnicatilde vine icircn sprijunul luatilderii uneidecizii corecte Determinarea statilderii tehnice se poate realiza cu urmatildetoarele metode
- investigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei conductei metalice icircngropate aplicabilatildela conducte metalice icircngropate protejate catodic dar care prezintatilde defecte deizolare icircn vederea controlului ultrasonic al integritatildeţii materialului tubular
- investigare din interior cu ajutorul sistemelor inteligente de diagnosticare ndash PIG(cu metode magnetice şi ultrasonice) a conductei icircn funcţiune pentru defecteinterioare şi exterioare ale conductei
- tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziuneInvestigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei se face cu trei procedee- metoda Pearson (gradient de curent alternativ)-metoda potenţialelor la intervale mici CIPS-metoda gradientului de curent continuu DCUGInvestigarea din interior cu sisteme inteligente PIG detecteazatilde coroziuni interioare
coroziuni exterioare defecte ale cordoanelor de suduratilde fisuri ale materialului conducteiTehnologia aplicatatilde cuprinde urmatildetoarele operaţii
- pozarea pe traseul conductei a indicatoarelor de trecere PIG a sistemului de urmatilderirea deplasatilderii PIG-ului
- operaţii pregatildetitoare pentru inspecţie identificarea obstacolelor realizarea unuiprogram de curatildeţire adecvat inspectarea gatilderilor de lansare-primire a instalaţiei godevilare
- curatildeţirea conductelor cu PIG de curatildeţire (godevil) magnetic cu perii racloaremagnetic cu perii pe circumferinţatilde cu discuri de raclare cu discuri de ratildezuire PIG dinpolietilenatilde
- probatilde de trecere cu PIG fals echipat cu discuri de calibrare- inspecţia inteligentatilde propriu zisatilde cu PIG inteligent dotat cu senzori de relevare a
defectelor interne şi externe + detectare presiune temperaturatilde unghi de redare vitezatilde derulare
PIG-ul inteligent trebuie satilde icircnregistreze datele suficiente culese pe canale separate satildedispunatilde de capacitate mare de stocare a datelor satilde aibe un numatilder mare de senzoriminiaturizaţi pentru a acoperii 100 din circumferinţa conductei PIG-ul este transportat princonducta de gaz icircn acelaşi timp cu debitul de gaze necesare consumatorului cu o anumitatildevitezatilde PIG-ul se lanseazatilde din gara de lansare - primire PIG anexa 1 In figurile 2 şi 3 seprezitatilde douatilde tipuri de PIG-uri figura 4 prezintatilde principiul de matildesurare ultrasonicatilde In fig5 67 se prezitatilde tipuri de PIG-uri Gara de lansare primire PIG-uri asiguratilde lansarea PIG-urilor icircnconducte cu DN 200 ndash 1100 mm la presiuni nominale de 25 ndash 100 bari şi temperaturi de -300
-+ 500 Tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziune este o metodatilde nedistructivatilde de
diagnosticare a defectelor conductelor ce nu pot fi diagnosticate cu PIG-uri inteligenteMetoda constatilde icircn efectuarea matildesuratildetorilor deasupra terenului pe traseul conductei icircn vedereadeterminatilderii anomaliilor apatilderute icircn grosimea pereţilor cum ar fi coroziunea Tehnologia deoperare cuprinde
4
- aplicarea unui curent electric cu componente armonice cu frecvenţe diferite icircntredouatilde puncte ale conductei la distanţa de 1000 m unul de altul
- se deplaseazatilde placa cu senzori ( 6 senzori icircn linie x 4 coloane) fig8 din metru icircnmetru pe traseul conductei matildesuracircndu-se cacircmpul magnetic icircn lungul conductei- procesarea datelor obţinute icircn laborator icircn vederea determinatilderii deviaţiei cacircmpului
magnetic dependent de frecvenţatilde icircn direcţie verticalatilde şi orizontalatilde- prezenţa unei deviaţii indicatilde regiunea care prezintatilde defect de regulatilde cauzat de
coroziune-
Fig2 Componenţa PIG cu senzori ultrasonici
Fig3 PIG cu senzori magnetici
Metoda NO PIG se poate utiliza la diametre ale conductelor de 3 ndash 10 ţoli la o grosime aperetelui de maxim 10 mm si o adacircncime a conductei de 2 metri Lungimea de inspecţie aconductei este de 1000 m Productivitatea zilnicatilde este de 750 m Alte caracteristici tehnice
- specificaţie defect ˃ 96- lungimea minimatilde 50 mm- latildeţimea minimatilde 50 mm
5
- detectare defect ˃ 20 pierdere metal rezoluţie adacircncime ˂ 20 mm- adacircncime coroziune minim 50 din grosimea peretelui
Fig6 PIG introdus icircn conductatilde 1- conductatilde 2 ndashPIG
1 2 3 4 5
1
Fig4 Principul de matildesurare ultrasonic 1-peretele Fig 5 PIG de curatildeţire 1- periiţevii2- impuls incident 3- defect interior 4- impulsreflectat 5- defect exterior
1 2
-
6
Fig7 Tipuri de PIG
1 2 3
Fig8Instalaţie de diagnosticare NO PIG 1- placa cu senzori 2 ndash cablu 3- calculator
4 Diagnosticarea conductelor din sistemul de distribuţieConductele de transport şi distribuţie sunt izolate exterior ( protecţie pasivatilde) cu ţesatildeturatilde devatatilde de sticlatilde şi bitum protejate catodic ( protecţie activatilde) Ingropate dacatilde este cazul la minim08 m adacircncime sau montate suprateran Diagnosticarea statilderii tehnice a conductelor se facecu urmatildetoarele procedee
- examinarea vizualatilde cu ochiul liber folosind lupa dacatilde este cazul-examinare imagisticatilde icircn interiorul conductei cu camere video- examinare cu ultrasunete cu impuls reflectat- examinare cu ajutorul curenţilor turbionari- examinare cu radiatii penetrante ( Xγ )- examinare prin termografie
Conductele pot avea defectele coroziune eroziune obosealatilde Forma acestor defecte poate fi
ovalatilde neregulatatilde spiralatatilde Din punct de vedere al originii şi localizare avem defecte de
suprafaţatilde icircn apropierea suprafeţei şi defecte interne Defectele pot fi individuale sau grupate
Alegerea procedeului de diagnosticare se face dupatilde tipul defectului accesibilitatea conductei
nivel de sensibilitate dorit echipament de examinare disponibil costul procedeului Chiar
dacatilde conductele sunt corodate şi pierderea de material din peretele conductei este mai mic de
7
80 din grosimea peretelui dar nu au scurgeri de gaze ele nu se scot din funcţiune dar se
poate micşora presiunea din conductatilde Urmeazatilde a se repara ca defect local efectuicircndu-se
reparaţia localatilde a conductei pe o anumitatilde lungime
Verificarea tehnicatilde a conductelor şi branşamentelor se executatilde la intervale de 6luni-
12 luni icircn funcţie de numatilderul de defecte constatate kman precedent şi alţi parametri tabelul
1 Tabelul 1
Termene maximale pentru efectuarea verificatilderilor tehniceTipul conductei Conducte din oţel Conducte din PE
subterane supraterane
Numatilder de
defecte
constatatekman
precedent x
x lt 0025 0025ltxlt025 025ltxlt1 xgt1 indiferent de
vechimea
conductei
cu
vechime
ltde 2 ani
cu
vechime
gtde 2 ani
Interval de timp
1
verificare
an
1 verificare la
6 luni
1
verificare
la 3 luni
1
verifi
care
lunatilde
1
verificarean
1
verificare
la 6 luni
1
verificare
an
Verificarea etanşeitatildeţii icircmbinatilderii conductelor şi armatildeturilor se face la presiunea de lucru a
gazului din instalaţie cu spumatilde de apatilde şi satildepun sau aparate de detectare scurgeri de gaz metan
In figura 9 se prezintatilde un aparat pentru inspecţie video tractat manual iar icircnfig10 aparat pentru detectarea scurgerilor de gaze naturale utilizat la verificarea etanşeitatildeţii
1
2
Fig10 Aparat pentru detectare scurgeri degaze naturale 1 senzor 2- aparat
Fig9 Aparat pentru inspecţie video
8
Bibliografie
1TatildenatildesescuFT ndash Electrotehnologii Protecţia mediului procesarea de materiale şicontrol nedistructiv Editura AGIR Bucureşti 2011 ISBN 978-973-720-353-32ZecheruGh şa- Strategii de mentenanţatilde pentru conductele de transport al gazelornaturale Universitatea de petrol şi gaze Ploieşti 20113Laţa I Bicircrsan F ndashUtilizarea materialelor compozite la repararea defectelor de tip lipsatildede material produse prin coroziunea exterioaratilde a conductelor metalice In Monitorul depetrol şi gaze 5 (111) mai 2011p64wwwnopigro5wwwflowtitecom ndash Manual de intervenţie Flowtite Technology AS Norvegia6wwwtransgazro7wwwarmagazro8wwwagirro9wwwpipelineengineeringro10wwwscrigroupcom11wwwartecnoro12wwwavantro13PT CR 12-200315SREN 13480-32003A2 200716SREN 14291 ndash Soluţii spumante pentru detectarea scurgerilor de gaze17 EN 12954-2
9
Anexa 1-Garatilde de lansare - primire PIG (godevil) [10]
1
Note de curs 7-8-9 Metode şi tehnologii de reabilitare şi modernizare a conductelor dedistribuţie apatilde canalizare gaz
1 Alegerea tehnologiei de reabilitare a conductelor utilizacircnd analizamulticriterialatilde
11 GeneralitatildeţiReabilitarea conductelor reprezintatilde o etapatilde importantatilde icircn prelungirea duratei de
exploatare a conductei degradate pe o perioadatilde de 30 divide 50 ani Costul reabilitatilderii este estimatla 50 divide 75 din valoarea unei noi investiţii De exemplu icircnlocuirea conductelor de gazenaturale sau a unor tronsoane din acestea se face icircn funcţie de starea tehnicatilde numatilder de defecte km agresivitatea solului şi valorile curenţilor de dispersie modernizarea carosabilului şiinfrastructurii sistemelor de utilitatildeţi necesitatea redimensionatilderii schimbarea regi mului depresiune influenţa asupra mediului ambiant dezvoltarea economicatilde a unor regiuni etcLuarea deciziei de reabilitare este etapa cea mai importantatilde icircn realizarea proiectului dereabilitare Fiind un proiect de dezvoltare tehnologicatilde fundamentarea deciziei se face cuajutorul analizei muticriteriale -AMC Aceasta se bazeazatilde pe analiza cantitativatilde ndash prinpunctare ierarhizare determinarea ponderii - a unei game largi de catagorii şi criteriicalitative de impact Alatildeturi de costurile şi beneficiile economice stabilite prin metodacost-beneficiu - MCB - pot fi elaboraţi diferiţi indicatori sociali şi de mediu Utilizareaacestei metode permite structurarea şi combinarea diferitelor evaluatilderi ce trebuie luate icircnconsiderare icircn luarea deciziilor cacircnd pot fi mai multe alternative
AMC este utilizatatilde pentru selectarea celei mai bune alternative din cele disponibilepentru realizarea investiţiei icircn reabilitarea conductelor Pentru proiecte mici se utilizeazatildeAMC iar pentru proiecte majore AMC + MCB AMC poate fi aplicatatilde şi icircn cazurile icircncare proiectul are obiective simple acestea fiind calitative şi mai puţin cuantificabile
Etapele utilizatilderii AMC sunt- stabilirea contextului decizional- definirea opţiunilor- definirea criteriilor- crearea matricei de performanţatilde- standardizarea punctajelor- ponderea criteriilor pentru cuantificarea relativatilde a fiecatilderui criteriu icircn procesul
decizional- ierarhizarea opţiunilor- ierarhizarea rezultatelor- analiza de senzitivitateStrategia de reabilitare a unui tronson de conductatilde cuprinde urmatildetoarele etape- analiza situaţiei actuale ţinacircnd cont şi de istoricul conductei- stabilirea obiectivelor- managementul datelor- evaluarea defectelor şi a altor elemente ale tronsonului de reabilitat- estimarea şi verificarea costurilor- propuneri şi analizarea strategiei de reabilitare
- planificarea operaţiilor de reabilitareIn final se icircntocmeşte proiectul de reabilitare al conductei Justificarea adoptatilderii proiectului dereabilitare se axeazatilde pe
- reducerea costurilor de operare- reducerea costurilor de reparaţii a conductelor- reducerea pierderilor de fluid vehiculat prin conducte
2
- creşterea gradului de icircncredere a consumatorului icircn calitatea serviciului asigurat defurnizor ( calitatea fluidului presiunea de funcţionare reducerea numatilderului de opririaccidentale)
- protecţia mediului şi conservarea resurselor naturale
12 Metode de evaluareIn cadrul evaluatilderii factorilor care sunt luaţi icircn considerare la luarea deciziei de reabilitare aconductelor fie prin metoda clasicatilde tranşeu deschis fie prin metoda modernatilde NO DIG (fatilderatilde decopertare) se aplicatilde urmatildetoarele metode
- analiza directatilde a performanţelor alternativelor- icircnsumarea ponderilor sau modele liniare cumulative- procesul ierarhiei analitice ( PIA)- metoda ELECTRE l
Indiferent de metoda adoptatatilde icircn prima fazatilde a analizei trebuie stabilite metodele şi procedeelede reabilitare a conductelor Tehnologiile pot fi clasificate astfel pentru catildeptuşireacanalelorconductelor introducerea unei conducte noi icircn conducta veche conducta nouatildepreia sarcinile conductei vechi consolidarea conductei vechi realizarea de lucratilderi noi Inschema urmatildetoare se prezintatilde principalele metode şi tehnologii de reabilitareReparaţie capitalatilde reabilitare conducte-NO DIG (fatilderatilde decopertare)
- place pipe (CIPP) -pentru conducte instabile şi stabile din punct de vedere static - palled in place - inverted in place
- slipline- pentru conducte instabile şi stabile static- catildeptuşire interioaratilde (torcretare)
- cu mortar de ciment - cu polimeri
- close fit pipe - sublime -swagelining - rolldown -compact pipe
Inlocuire conducte vechi ndashNO DIG-cu icircndepatildertarea conductei vechi din sol
- conductatilde pilot ndashpilot l- pilot ll
- impactor- pipe ejection- pipe extraction- CLG
- cu distrugerea conductei vechi- pipe bursting (cu aer comprimat cu forţatilde de tragere cu acţionarehidraulicatilde pipe implosion)- pipe splitting ( pentru oţel fontatilde ductilatilde )
Reparaţie capitalatilde reabilitare - tranşeu deschisReparaţie localatilde - short liner pentru Dn = 100 divide 600 mm
- echipament robotizat pentru netezirea presarea mufelor şi cratildepatildeturilor din ţevi Dn
ge 150 mm + reabilitarea branşamentelor realizate cu coliere presate pe conductaprincipalatilde şi etanşare cu ratildeşini Dn ge 150 mm
- tehnica injectatilderii pentru sigilarea mufelor şi cratildepatildeturilor
3
- procedee de reparare prin sudare la conducte metalice ( icircncatildercare cu suduratilde peticesudate manşoare tip B
- procedee de reparare a conductelor metalice fatilderatilde sudare( cu manşon tip Aicircnvelişuri cu ratildeşinatilde)
- utilizarea icircnvelişurilor de consolidare metalice umplute cu materiale polimerice saucompozite
- repararea conductelor metalice cu icircnvelişuri din materiale polimerice saucompozite
-Criteriile al catilderui numatilder nu trebuie satilde fie mai mare de 10 pentru selecţia tehnologiilor dereabilitare sunt prezentate icircn tabelul 1Analizicircnd caracteristicile tehnice şi tehnologice ale tronsonului de conductatilde din schemaprezentatatilde mai sus se extrag variantele de reabilitare care se noteazatilde cu V1 V2ViDin tabelul 1 se aleg criteriile de evaluare
Criterii pentru selecţia tehnologiilor de reabilitare Tabelul 1NrcrtCj Denumirea criteriului UM Natura criteriuluiC1 Durata de viaţatilde a conductei reabilitate ani maximizantC2 Durata de execuţie ani minimizantC3 Perturbarea traficului sau a exploataţiei agricole minimizantC4 Perturbarea altor reţele minimizantC5 Afectarea mediului minimizant
C6 Preţul reabilitatilderii ron minimizantC7 Lungimea traseului m maximizantC8 Garanţia ani maximizantC9 Accesibilitatea ( satisfacerea necesitatildeţilor
locuitorilor a mediului de afaceri)lockm maximizant
Notatilde Natura criteriului poate fi schimbatatilde la cerinţele beneficiarului particularitatildeţile lucratilderiide reabilitare prevederile legislaţiei icircn vigoare factori sociali etc
Fiecatilderui criteriu de evaluare Cj i se stabileşte un coeficient de importanţatilde Kj pe oscaratilde de ierarhizare de la 1 la 3
- 1 ndash importanţatilde redusatilde- 2 ndash importanţatilde medie- 3 ndash importanţatilde maximatilde
Pentru stabilirea ponderii de importanţatilde al fiecatilderui criteriu selectat se utilizeazatilde coeficienţinumerici de importanţatilde utilizacircndu-se diferite scatilderi cu valori 1 divide 3 1 divide 5 1 divide 7 1 divide 10 1 divide100 Alegerea scatilderii se face icircn funcţie de precizia cu care se doreşte departajarea criteriilor deevaluare In tabelul 2 se prezintatilde cacircteva scale de evaluare ( clasificare)
Scale de clasificare cu diferite nivele Tabelul 2
Calificativ acordat Grad de satisfacere3 nivele 1 minim
2 parţial3 total
5 nivele 0 nesatisfatildecatildetor25 satisfatildecatildetor
4
5 mediocru75 bine10 foarte bine
7 nivele -3 influenţatilde negativatilde foarte mare-2 influenţatilde negativatilde mare-1 influenţatilde negativatilde0 nici o influenţatilde1 influenţatilde pozitivatilde2 influenţatilde pozitivatilde mare3 influenţatilde pozitivatilde foarte mare
10 nivele ndash transformareacalificativelor icircn note
Foarte bine Bine Mediocru Satisfatildecatildetor Nesatisfatildecatildetor
Criterii cu pondere ge 3 10 75 5 25 0Criterii cu pondere 2 8 65 5 35 2Criterii cu pondere 1 7 6 5 4 3
Eficienţa economicatilde a noilor tehnologii NO DIG apare numai peste o anumitatilde valoare alungimii de conductatilde reabilitatatilde
13 Metoda de evaluare globalatilde a performanţelorAceastatilde metodatilde este icircn prezent cea mai utilizatatilde de diverse firme instituţii pentru luareadeciziilor icircn domeniul reabilitatilderii sistemelor de conducte ( face parte din metoda icircnsumatilderiiponderilor) Paşii care trebuie urmaţi sunt
- stabilirea variantelor care urmeazatilde a fi analizate schema punct 12- stabilirea criteriilor de evaluare ndash tabelul 1- şi a coeficienţilor numerici de importanţatildetabelul 2- icircntocmirea matricei cu calificative şi transformarea calificativelor icircn notecare seicircnscriu icircn matricea notelor-- calcularea indicelui global de performanţatilde pentru fiecare variantatilde icircn parte cu relaţia
IG = jj
n
j
KN 1
(1)
unde Nj este nota atribuitatildeKj ndash coefientul de performanţatilde (numerici de importanţatilde) a criteriului de evaluaren ndash numatilderul de criterii de evaluare (maxim 10)-clasificarea variantelor analizate- varianta cu punctajul cel mai mare ocupatilde prima
poziţie
2 Principalele tehnologii de reabilitare modernizare conducte
21 Tehnologia cured in place pipe (CIPP)Tehnologia constatilde icircn introducerea unui tub linear flexibil (furtun) ales icircn funcţie de
aplicaţie (apatilde potabilatilde canalizare apatilde industrialatilde etc) impregnat cu o ratildeşinatilde termoreglabilatildeicircn conducta gazdatilde ce trebuie reabilitatatilde Tubul linear flexibil este confecţionat din poliesterlacircnatilde material fibros şi prevatildezut pe o faţatilde cu un film din polietilenatilde poliuretan PVC Ratildeşinatermoreglabilatilde este aleasatilde icircn funcţie de utilizare poliester la canalizatilderi sanitare vinilester laaplicaţii industriale unde se cere rezistenţatilde mare la coroziune şi presiune ratildeşinatilde epoxidicatilde laapatilde potabilatilde icircn domeniul industrial unde se cere rezistenţatilde mare la presiune şi temperaturatilde
5
ridicatatilde In figurile 1 şi 2 se prezintatilde schema de principiu a metodei CIPP antrenareafurtunului se face cu apatilde rece
1 2 3 4 5 6 7 8
Fig1 Introducere furtun flexibil icircn conducta veche 1- conductatilde veche (gazdatilde) 2- apatilde rece3- autospecialatilde 4- furtun nou 5- furtun pliat impregnat cu ratildeşinatilde 6 ndashechipament tip rastel7- catildemin de acces 8- hidrant
Intatilderirea furtunului cu apatilde caldatilde este prezentatatilde icircn figura 2Tratarea ratildeşinii cu careeste impregnat furtunul se poate face cu apatilde caldatilde abur cu latildempi cu raze ultravioleteLa tratarea cu apatilde caldatilde sau abur se urmatildereşte cu ajutorul unor senzori permanenttemperatura la fiecare capatildet al furtunului Ratildeşinile artificiale epoxy A2000B se folosescpentru catildeptuşeli impregnate la exteriorul furtunului PVC iar FluvPax TF4 se utilizeazatilde lamateriale neţesute la furtune PUExistatilde douatilde procedee de introducere a furtunului flexibil icircn conducta veche (gazdatilde) primulinverted in place la care furtunul este introdus cu ajutorul aerului comprimat (presiunea aer02divide04 bari) sau a apei al doilea procedeu pulled in place la care furtunul se trage icircnconducta veche cu troliu Procedeul CIPP se poate aplica pentru conducte instabile şi stabiledin punct de vedere static
Procedeul se aplicatilde la conducte cu Dn = 100 divide 1200 mm Lungimea tronsonuluireabilitat L le 600 mIndiferent de procedeu se va urmatilderi viteza cu care se deplaseazatilde furtunul icircn conducta veche(gazdatilde) 4 divide 7 mmin precum şi forţa de tragere a furtunului care nu trebuie sa depatildeşeascatildevaloarea prescrisatilde de producatildetor Se utilizeazatilde curent douatilde tipuri de furtune
- pe baza icircnvelişului extern PVC conducta este icircn linie dreaptatilde coturi la maximum450 Dn = 100 divide 400 mm dimensiunile nu se modificatilde icircn timpul procesului deinstalare
- pe baza icircnvelişului extern PU pentru ţevi drepte cu coturi la 900 extensibile se potutiliza şi la un alt diametru mai mare ca cel nominal de micşoreazatilde cu 4 datoritatildeextensiilor radiale icircn consecinţatilde lungimea de va matilderi cu 4
6
Forţa de tragere a furtunului datoritatilde frecatilderilor dintre conducta gazdatilde şi furtun se poatecalcula cu expresia
Ft = 12 (μmiddotpmiddotx) (2)unde Ft este forţa de tragere icircn N
μ = 01 divide 03 ndashcoeficient de frecare furtun conductatilde vechep ndash greutatea liniaratilde a furtunului icircn Nmx ndash lungimea furtunului icircn m
1 2 3 4 5Figura 2 Intatilderirea ratildeşinii cu apatilde caldatilde 1 catildemin de sosire 2- apatilde caldatilde 3- conductatilde nouatildeicircntatilderitatilde4-conductatilde apatilde caldatilde tur 5- conductatilde apatilde caldatilde retur
Dupatilde icircntatilderirea ratildeşinii conducta poate fi spatildelatatilde şi dezinfectatatilde Conductele de branşament seleagatilde la conducta reabilitatatilde cu ajutorul robotului echipat special cu freze şi camere videoUrmeazatilde inspecţia video pe icircntreg traseul reabilitat Garanţia acordatatilde 25 ani[14]
Tehnologia de execuţie are urmatildetoarele etape- colectarea datelor de spre diametrul nominal al conductei gazde debitul vehiculat
grosimea peretelui materialul din care este confecţionatatilde conducta schimbatilderile de diametrupe anumite tronsoane identificarea tuturor ramificaţiilor active şi inactive
- identificarea gurilor de acces sau executarea acestora- montarea echipamentului de tip rastel- redicţionarea curgerilor din conducta gazdatilde curatildeţirea conductei- instalarea furtunului impregnat cu ratildeşinatilde icircn conducta gazdatilde prin gurile de acces- uscarea materialului cu apatilde caldatilde abur sau latildempi cu raze ultraviolete- verificarea conductei noi- reconectarea conecţiilor laterale prin decuparea de guri de conectare laterale şi
sigilarea conecţiilor laterale abandonate22 Calculul de reabilitare a conductei reabilitate cu tehnologia CIPP
7
Conducta gazdatilde poate fi parţial deterioratatilde Pentru a se realiza stabilitatea staticatilde a noiiconducte reabilitate trebuie dimensionat furtunul icircn funcţie de solicitatilderile externe Calcululconstatilde icircn
- calculul la incovoiere- calculul la flambaj- calculul rezistenţei furtunului la obosealatilde (stres)- calculul la flambaj datorat icircncatildercatilderii rezultate din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde
221 Calculul la icircncovoiereCalculul de icircncovoiere constatilde fie icircn determinarea procentului de icircncovoiere
efectiv (γD) la o anumitatilde grosime a peretelui furtunului t fie a grosimii pereteluifurtunului t admiţacircnd un procent de icircncovoiere maxim de (γD) le 5 Procentul deicircncovoire se calculeazatilde cu relaţia
γD = K(LW + Ws ) 100 [ E 15( DR ndash 1)3 + 0061 Es] (3)
unde γ este icircncovoierea conductei reabilitate-γD le 5 - procentul de icircncovoiere- L = 125 coeficient de decalaj- K = 0083 constantatilde de stratificare- W ndash icircncatildercarea staticatilde icircn N- Ws ndash icircncatildercarea dinamicatilde icircn N- DR = D t ndashraportul conductei reabilitate- D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat) icircn m- t ndash grosimea furtunului icircn m- E ndashmodulul de elasticitate al solului icircn Nm2- Es- modul de reacţie al solului icircn Nm2
Incatildercarea staticatilde W rezultatatilde din greutatea solului se calculeazatilde cu relaţiaW = CmiddotωmiddotBd 144 (4)
Unde C ndashgrad de ovalizareω- densitatea solului icircn kgm3Bd- latildeţimea tranşeei icircn care a fost montatatilde conducta ga zdatilde ( de reabilitat) icircn m
Coeficientul C se determinatilde cu expresia
C =
ku
e d
S
B
Huk
2
1
2
(5)
unde ku este raportul icircntre icircncatildercarea orizontalatilde şi cea verticalatildeHs ndashadacircncimea de pozare a conductei icircn m
Calculul icircncatildercatilderii dinamice care acţioneazatilde asupra furtunului pleacatilde de la realitatea catilde asuprafurtunului pot acţiona icircncatildercatilderi dinamice concentrate WSC şi icircncatildercatilderi dinamice distribuiteWSD
WS= WSC + WSD (6)
WSC = 033middotCSCmiddotPmiddotFSC 12middotD (7)WSD = CSDmiddotpmiddotFSD 144 (8)
unde CSC ndash coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor concentrateP ndash icircncatildercatilderi concentrate icircn NFSC- factor de impact pentru icircncatildercatilderi concentrate
8
CSD- coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor distribuitep ndash suprafaţa pe care sunt aplicate icircncatildercatilderile distribuite m2FSD- factor de impact pentru icircncatildercatilderi distribuite
222Calculul la flambaj
Furtunul este solicitat exterior de icircncatildercatilderi dinamice concentrate şi distribuite plusicircncatildercarea rezultatatilde din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde Grosimea furtunului t se determinatilde curelaţia[9]
t = 0721 D
3
1
2
sSL
t
CEBRE
I
Nq
(9)
unde D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde icircn mN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
qt =N
1 2
1
332
D
IECcedilBR L
(10)
qt ndash presiunea exterioaratilde exercitatatilde asupra conductei icircn Nm2EL ndash modulul de elasticitate redus la icircncovoiere datoritatilde efectului de icircmbatildetracircnire icircn Nm2Rω= 1 ndash 033(HωHS) coeficientul lui Buoyancy pentru apatilde (valoare minimatilde 067)B - coeficient de elasticitate pentru furtunI = 250t - moment de inerţieC- coeficient de ovalizare a conductei respectiv al furtunului calculat cu relaţia
C =
3
2
1001
1001
q
q
(11)
q ndash gradul de ovalizare calculat cu expresia
q = 100 (m
m
D
DD max ) (12)
unde Dm Dmax sunt diametrul mediu respectiv diametrul maxim al conducteiCoeficientul de elasticitate pentru furtun se determinatilde cu expresia
B =sH
e650
41
1
(13)
Incatildercatilderile statice şi dinamice se determinatilde cu relaţiile (6) (7) (8)In cazul icircn care flambajul este datorat numai icircncatildercatilderilor rezultate din acţiunea pacircnzei
de apatilde freaticatilde grosimea furtunului t se calculeazatilde cu expresia
9
t =
1
1(
2 3
1
2
PN
CKE
DR
L
(14)
icircn care P ndash este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunK = 7 ndashfactor de amplificareEL ndash modulul de elasticitate la icircncovoiereν = 03 ndashcoeficientul lui Poisson pentru furtunC- coeficientul de ovalizareDR- raportul conductei reabilitateN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
223 Verificarea rezistenţei furtunului la stresLa o duratatilde de viaţatilde de 50 de ani furtunul este supus unor condiţii de stres (obosealatilde
icircmbatildetracircnire) Fiind confecţionat din mai multe materiale cu caracteristici tehnice diferitefurtunul trebuie verificat şi la stres Se poate utiliza relaţia
15100
q(1+
100
q)( 2)(
t
D- 05 ( 1+ )
100
q)(
t
D=
PN
S(15)
icircn care P este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunt ndash grosimea furtunuluiN = 15 divide 2 factor de siguranţatildeS ndash rezistenţa la icircncovoiere a furtunuluiD ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat)q ndash gradul de ovalizare
Valoarea cea mai mare a grosimii furtunului t ca rezultat al diferitelor calcule efectuatepentru fiecare tip de solicitare icircn parte este grosimea finalatilde a peretelui furtunului
23 Metode de catildeptuşire interioaratildeConductele ce trebuie reabilitate sunt catildeptuşite pe suprafaţa interioaratilde cu un strat
subţire de mortar de ciment special sau polimeri speciali De regulatilde grosimea stratului estemai micatilde de 10 mm In unele cazuri se pot depune mai multe straturi Captuşirea interioaratilde(catildematildeşuirea) trebuie satilde asigure protecţie anticorozivatilde umplerea fisurilor şi a gatildeurilorrigiditatea catildeptuşelii stabilitatea staticatilde a conductei In acelaşi timp se icircmbunatildetatildeţescproprietatildeţile hidraulice ale conductei suprafaţa rezultatatilde icircn urma depunerii are rugozitatea maimicatilde ca rugozitatea suprafeţei interioare a vechii conducte Inainte de a se aplica metoda decatildeptuşire interioaratilde conducta se curatildetatilde foarte bine asiguracircndu-se un suport bun pentrucatildeptuşeala aplicatatilde In figura 3 se prezintatilde procedeul de catildeptuşire prin centrifugarePentru protejarea anticorozivatilde a conductelor metalice se aplicatilde catildeptuşeli cu ratildeşini poliexidicatilde
poliuree şi poliuretanToate aceste materiale au şi o bunatilde rezistenţatilde la abraziune Rugozitatea
suprafeţei interioare a conductei este foarte micatilde
Procedeul se aplicatilde la conducte cu diametrul nominal Dn= 80 divide 3400 mm şi lungimi aletronsoanelor de conducte L le 400 m
10
1 2 3 4 5 6Fig3 Utilaj pentru catildeptuşire prin centrifugare 1-conductatilde veche curatildeţatatilde 2 - furtun pentrualimentare cu mortar 3- robot 4- cap de pulverizare prin centrifugare 5- sistem de gletuire6-strat de mortar depus
Debitul de apatilde transportat prin conductatilde Q icircnainte de reabilitare calculat cu relaţiaQ = Av (16)
unde - Q este debitul apei vehiculate prin conductatilde icircn m3s- v ndashviteza apei icircn secţiunea de calcul icircn ms- A ndasharia secţiunii transversale a conductei icircn m2
trebuie satilde fie cel puţin egal cu debitul de apatilde transportat prin conducta reabilitatatildeMicşoracircndu-se diametrul interior al conductei viteza apei creşte cresc şi pierderile de sarcinatildedatoritatilde creşterii vitezei apei Din acest motiv icircn cadrul procesului de catildematildeşuire (torcretare)se procedeazatilde la gletuirea stratului de mortar de ciment pentru ca rugozitatea stratului realizatsa fie mai micatilde ca cea dinaintea reabilitatilderii Produsul de cimentare este alcatildetuit din cimentcu proprietatildeţi speciale + nisip cu granulaţie micatilde + aditivi Mortarul preparat icircn malaxoarespeciale dupatilde reţete este transportat cu pompe prin furtun la robot
Reproiectarea constatilde icircn calculul pierderilor de sarcinatilde unitare distribuite icircnainteşi dupatilde reabilitarea conductei precum şi a stabilitatildeţii statice sub influenţa diferitelorsarcini exterioarePierderile de sarcinatilde unitare distribuite icircn funcţie de debitul de apatilde transportat se determinatilde curelaţia
hr = Md Q2 (17)unde hr sunt pierderile de sarcinatilde unitar distribuite icircn mbar m
Md ndash modulul de rezistenţa hidraulicatilde icircn s2 m5Modulul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde Md se calculeazatilde cu relaţia
Md = 00826middot(λd5) (18)unde λ este coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde [-]
d- diametrul interior al conductei icircn mIntre coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde λ şi coeficientul lui Chezy ndashC- existatilde
legatildeturaλ = 8middotg C2 (19)
unde C -este coeficientul lui Chezy icircn m05sg-acceleraţia gravitaţionalatilde icircn ms2
Coeficientul lui Chezy se determinatilde cu expresia
C = kmiddotRh16 (20)
unde k-coeficientul de rugozitate al materialului [-]
11
Raza hidraulicatilde a conductei cu secţiunea circularatilde se determinatilde cu expresia
Rh = d4 (21)unde d ndash diametrul interior al conductei icircn m
In cazul icircn care se urmatildereşte protecţia anticorozivatilde umplerea fisurilor rigiditatea catildeptuşelii
(aplicaţie semi-structuralatilde) materialul folosit la obţinerea stratului depus de o anumitatilde
grosime t trebuie satilde asigure rezistenţa la forfecare pentru a menţine continuitatea
longitudinalatilde a stratului icircn prezenţa mişcatilderilor de teren rezistenţatilde la icircncovoiere rezistenţatilde
pentru preluarea sarcinilor dinamice Trebuie satildepate puţuri de lansare (de plecare de sosire
intermediare) care reprezintatilde circa 6 din suprafaţa totalatilde a şanţului necesar pentru
realizarea cu tranşeu deschis a conductei
223 Tehnologia sliplineTehnologia constatilde icircn introducerea unui tub nou icircn tubul vechi curatildeţat De regulatilde se
instaleazatilde conducte noi din GRP din PEID icircn conducte vechi Metoda se aplicatilde la reabilitareaconductelor de apatilde potabilatilde canalizare menajeratilde şi industrialatilde gaze naturale Toate sarcinilesunt preluate de noua conductatilde Secţiunea transversalatilde a noii conducte este mai micatilde casecţiunea transversalatilde a vechii conducte dar diferenţa va fi compensatatilde de valoareacoeficientul de rugozitate foarte mic al suprafeţei interioare a noii conducte Spaţiul dintrevechea conductatilde şi noua conductatilde este umplut cu un material special de cimentare In figura4A se prezintatilde schema tehnologicatilde de montare a noii conducte din PEID icircmbinatatilde prin suduratildecap la cap icircn exteriorul conductei vechiIn figura 4B se prezintatilde schema tehnologicatilde pentrumontare conducte GRP
A B1 2 3 4 5 1 2 3
12
Fig4 A-Tehnologie slipline montare conductatilde PEID 1- conductatilde veche2 ndashcap de tragere3-material de umplere4- cacircrlig6- conductatilde nouatilde PEID B-montare conductatilde GRP 1- conductatildeveche 2-material de cimentare 3- conductatilde nouatilde
224 Tehnologia subline
In conducta veche inspectatatilde video şi ulterior curatildeţatatilde foarte bine se introduce oconductatilde de polietilenatilde PE 80 sau PE 100 avatildend SDR (raportul dintre Dn t ) icircntre 26 şi 80Conducta nouatilde se supune unui proces de deformare a secţiunii transversale pe toatatilde lungimeaconductei sub forma de U ( icircn domeniul de elasticitate al materialului) dupatilde care se leagatilde cubenzi de sprijin figura 5 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde de troliu cu un cablu forţa detragere fiind monitorizatatilde permanent Dupatilde introducerea noii conducte icircn vechea conductatilde seintroduce apatilde sub presiune icircn conductatilde benzile de sprijin se vor rupe şi conducta nouatilde vareveni la forma iniţialatilde datoritatilde memoriei termice Procedeul se aplicatilde pentru Dn = 75mmdivide 1600mm şi lungimea L = 600m
1 2 3 4
Figura 5 Tehnologia subline 1- conductatilde veche 2- conductatilde nouatilde 3 ndash bandatilde de sprijin4 ndash conductatilde nouatilde revenitatilde la forma circularatilde
225 Tehnologia compact pipe
Conducta nouatilde din PEXa ( polietilenatilde reticulatatilde cu memoria formei) este introdusatilde icircnconducta de reabilitat deformatatilde sub forma literei C Aceastatilde conductatilde este trasatilde icircn conductaveche cu ajutorul unui troliu puţurile de acces sunt fie catildeminele de vanatilde existente fie puţuri
13
noi In figura 6 se prezintatilde poziţia conductei noi icircn timpul procesului de reabilitare şi dupatildereabilitare Readucerea conductei noi la forma iniţialatilde se face prin icircncatildelzire cu abur
Diametrul conductelor de reabilitat Dn = 100 divide 500 mm lungimea maximatilde 700mConducta nouatilde se muleazatilde pe interiorul conductei vechi şi preia sarcinile acesteia
226 Tehnologia swagelining
Tehnologia swagelining utilizeazatilde ca şi conductatilde nouatilde polietilena standard catildereia i sereduce diametrul cu 5divide 15 - deformatatilde icircn domeniul elastic cu ajutorul unui echipamentcomplex de reducere a diametrului figura 7 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde cu troliu icircnconducta veche ce trebuie reabilitatatilde Dupatilde aşzarea pe poziţia finalatilde a conductei forţa detragere este redusatilde iar conducta nouatilde revine la diametrul iniţial datoritatilde fenomenului derevenire elasticatilde Conducta nouatilde se muleazatilde perfect pe suprafaţa interioaratilde a conductei dereabilitat suprafaţatilde ce trebuie satilde fie curatatilde In figura 8 se prezintatilde instalaţia pentru procedeulswagelining Diametrul conductelor ce pot fi reabilitate Dn= 65 divide 1000mm la o lungimede 1000 m
Forţa de tracţiune a troliului poate fi determinatatilde cu relaţia ( 2 )
1 2 3Fig6 Tehnologia compact pipe 1-conductatilde de reabilitat 2- conductatildenouatilde deformatatilde icircn C 3- conductatilde nouatilde readusatilde la forma iniţialatilde
14
1 2 3 4 5
Figura 7Reducere dimensiuni conductatilde 1-conductatilde veche2 ndash conductatilde nouatilde gacirctuitatilde3- filieratilde 4- conductatilde nouatilde5- cap de tragere
1 2 3 4 5 6 7 8 9Figura 8 Instalaţie pentru tehnologia swagelining 1-conductatilde nouatilde PE 2- rolatilde de ghidare 3-reductor 4- puţ de plecare 5- conductatilde veche 6- cap de tragere 7- cablu 8-puţ sosire 9-troliu
267 Tehnologia rolldown
Tehnologia se aplicatilde la sistemele de distribuţie apatilde cu diametre mari amplasate icircn zone cutrafic pietonal şi auto ridicat Se utilizeazatilde conducte din PE icircmbinate prin suduratilde cap la cap peşantier cu ajutorul unui dispozitiv special cu role perechi Acest dispozitiv reduce diametrulcu maxim 10 icircn domeniul elastic al materialului viteza de reducere fiind de 1divide 3mminutReaducerea la forma şi dimensiunea iniţialatilde se face prin icircncatildelzirea conductei cu aburProcedeul este unul structural se pot reabilita conducte instabil din punct de vederestatic In figura 9 se prezintatilde tehnologia rolldown Dimensiunile conductelor de reabilitatDn=150 divide1000 mm lungimea 600 divide800 m
15
1 2 3 4
Figura 9 Tehnologia rolldown 1-conductatilde de reabilitat2-role3- conductatilde nouatilde4- conductatilde nouatilde fixatatilde icircn conducta veche
Bibliografie1 Roman M şa- Analiza multicriterialatilde Manual 2012 Academia de studii economiceBucureşti2 Massimio Flori ndashGhid pentru analiza cost-beneficu a proiectelor de investiţii Fonduleuopean pentru dezvoltare regionalatilde fondul de coeziune şi ISPA Universitatea de studii dinMilano 19973xxx - Ghid naţional pentru analiza cost-beneficiu a proiectelor finanţate din instrumentelestructurale Ministerul Economiei şi finanţelor4 StoenescuAl şa- Culegere de probleme de mecanicatilde teoreticatilde Editura Didacticatilde şipedagogicatilde Bucureşti 19655 Tudor I şa ndash Protecţia anticorozivatilde şi reabilitatea conductelor şi rezervoarelor EdituraUPG Ploieşti 2007 ISBN ndash 978-973-719-154-06 UTCB-ICECOM Bucureşti ndash Ghid pentru reabilitatea conductelor pentru transportul apei(brutecurate uzate uzate epurate etc) Bucureşti 20137Alessandrescu A- Inginerie mecanicatilde a sistemelor de conducte Ghid de proiectare + CDEditura AGIR Bucureşti 2013 ISBN 978-973-720-489-98 Paraschiv D- Tehnologii de recondiţionare şi procesatilderi ale suprafeţelor metalice EdituraJunimea Iaşi 2005 ISBN 973-37-0539-x9Najafi M ndash Trenchless technologies Piping- Installation and Inspection SUA ASCE PressISBN -978-0-07-164088-62010
16
10 Trujillo ARGhaderi S- Analysis of the long ndashterm Effect of mentenance Strategies InPipelines Technology 2006 Conference Bochum200611 httpmasinisiutilajero12 wwwtpcomro13 wwwrehaucom14SREN 129502 Calculul de rezistenţatilde mecanicatilde al reţele lor icircngropate sub diverse condiţiide icircncatildercare15 wwwceindustrialcomro16 httpinstalatiiucoznetindexconducte0-1517 wwwmnsrocamasuire framehtml18 wwwreabilitare-conductero19wwwcrumanro20 wwwHobasro21wwwgrup4cjro
- Note de curs 1pdf
- Note de curs 2_3pdf
- Note de curs 4_5pdf
- Note de curs 6pdf
- Note de curs 7_8_9pdf
3
- strat armare cu benzi din pacircslatilde sau fibratilde de sticlatilde- icircnveliş exterior din benzi bitum - cauciuc materiale plastice fibre de sticlatilde
Protecţia anticorozivatilde icircn interiorul conductei se realizeazatilde prin grunduire cu bitum
3 Diagnosticarea conductelor din sistemul de transportDiagnosticarea conductelor ce trebuie reabilitatereparate este un proces complex
realizat icircn prezent cu metode moderne Reabilitatea conductei este icircn cele mai multe cazuri osoluţie mai economicatilde decatildet o investiţie nouatilde Deciziile trebuie luate dupatilde o analizatildeeconomicatilde dupatilde durata efectivatilde de exploatare şi istoricul defectelor de pe conductatildeDiagnosticarea conductelor pentru a se stabili starea tehnicatilde vine icircn sprijunul luatilderii uneidecizii corecte Determinarea statilderii tehnice se poate realiza cu urmatildetoarele metode
- investigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei conductei metalice icircngropate aplicabilatildela conducte metalice icircngropate protejate catodic dar care prezintatilde defecte deizolare icircn vederea controlului ultrasonic al integritatildeţii materialului tubular
- investigare din interior cu ajutorul sistemelor inteligente de diagnosticare ndash PIG(cu metode magnetice şi ultrasonice) a conductei icircn funcţiune pentru defecteinterioare şi exterioare ale conductei
- tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziuneInvestigarea de la suprafaţa statilderii izolaţiei se face cu trei procedee- metoda Pearson (gradient de curent alternativ)-metoda potenţialelor la intervale mici CIPS-metoda gradientului de curent continuu DCUGInvestigarea din interior cu sisteme inteligente PIG detecteazatilde coroziuni interioare
coroziuni exterioare defecte ale cordoanelor de suduratilde fisuri ale materialului conducteiTehnologia aplicatatilde cuprinde urmatildetoarele operaţii
- pozarea pe traseul conductei a indicatoarelor de trecere PIG a sistemului de urmatilderirea deplasatilderii PIG-ului
- operaţii pregatildetitoare pentru inspecţie identificarea obstacolelor realizarea unuiprogram de curatildeţire adecvat inspectarea gatilderilor de lansare-primire a instalaţiei godevilare
- curatildeţirea conductelor cu PIG de curatildeţire (godevil) magnetic cu perii racloaremagnetic cu perii pe circumferinţatilde cu discuri de raclare cu discuri de ratildezuire PIG dinpolietilenatilde
- probatilde de trecere cu PIG fals echipat cu discuri de calibrare- inspecţia inteligentatilde propriu zisatilde cu PIG inteligent dotat cu senzori de relevare a
defectelor interne şi externe + detectare presiune temperaturatilde unghi de redare vitezatilde derulare
PIG-ul inteligent trebuie satilde icircnregistreze datele suficiente culese pe canale separate satildedispunatilde de capacitate mare de stocare a datelor satilde aibe un numatilder mare de senzoriminiaturizaţi pentru a acoperii 100 din circumferinţa conductei PIG-ul este transportat princonducta de gaz icircn acelaşi timp cu debitul de gaze necesare consumatorului cu o anumitatildevitezatilde PIG-ul se lanseazatilde din gara de lansare - primire PIG anexa 1 In figurile 2 şi 3 seprezitatilde douatilde tipuri de PIG-uri figura 4 prezintatilde principiul de matildesurare ultrasonicatilde In fig5 67 se prezitatilde tipuri de PIG-uri Gara de lansare primire PIG-uri asiguratilde lansarea PIG-urilor icircnconducte cu DN 200 ndash 1100 mm la presiuni nominale de 25 ndash 100 bari şi temperaturi de -300
-+ 500 Tehnologia NO PIG pentru defecte de coroziune este o metodatilde nedistructivatilde de
diagnosticare a defectelor conductelor ce nu pot fi diagnosticate cu PIG-uri inteligenteMetoda constatilde icircn efectuarea matildesuratildetorilor deasupra terenului pe traseul conductei icircn vedereadeterminatilderii anomaliilor apatilderute icircn grosimea pereţilor cum ar fi coroziunea Tehnologia deoperare cuprinde
4
- aplicarea unui curent electric cu componente armonice cu frecvenţe diferite icircntredouatilde puncte ale conductei la distanţa de 1000 m unul de altul
- se deplaseazatilde placa cu senzori ( 6 senzori icircn linie x 4 coloane) fig8 din metru icircnmetru pe traseul conductei matildesuracircndu-se cacircmpul magnetic icircn lungul conductei- procesarea datelor obţinute icircn laborator icircn vederea determinatilderii deviaţiei cacircmpului
magnetic dependent de frecvenţatilde icircn direcţie verticalatilde şi orizontalatilde- prezenţa unei deviaţii indicatilde regiunea care prezintatilde defect de regulatilde cauzat de
coroziune-
Fig2 Componenţa PIG cu senzori ultrasonici
Fig3 PIG cu senzori magnetici
Metoda NO PIG se poate utiliza la diametre ale conductelor de 3 ndash 10 ţoli la o grosime aperetelui de maxim 10 mm si o adacircncime a conductei de 2 metri Lungimea de inspecţie aconductei este de 1000 m Productivitatea zilnicatilde este de 750 m Alte caracteristici tehnice
- specificaţie defect ˃ 96- lungimea minimatilde 50 mm- latildeţimea minimatilde 50 mm
5
- detectare defect ˃ 20 pierdere metal rezoluţie adacircncime ˂ 20 mm- adacircncime coroziune minim 50 din grosimea peretelui
Fig6 PIG introdus icircn conductatilde 1- conductatilde 2 ndashPIG
1 2 3 4 5
1
Fig4 Principul de matildesurare ultrasonic 1-peretele Fig 5 PIG de curatildeţire 1- periiţevii2- impuls incident 3- defect interior 4- impulsreflectat 5- defect exterior
1 2
-
6
Fig7 Tipuri de PIG
1 2 3
Fig8Instalaţie de diagnosticare NO PIG 1- placa cu senzori 2 ndash cablu 3- calculator
4 Diagnosticarea conductelor din sistemul de distribuţieConductele de transport şi distribuţie sunt izolate exterior ( protecţie pasivatilde) cu ţesatildeturatilde devatatilde de sticlatilde şi bitum protejate catodic ( protecţie activatilde) Ingropate dacatilde este cazul la minim08 m adacircncime sau montate suprateran Diagnosticarea statilderii tehnice a conductelor se facecu urmatildetoarele procedee
- examinarea vizualatilde cu ochiul liber folosind lupa dacatilde este cazul-examinare imagisticatilde icircn interiorul conductei cu camere video- examinare cu ultrasunete cu impuls reflectat- examinare cu ajutorul curenţilor turbionari- examinare cu radiatii penetrante ( Xγ )- examinare prin termografie
Conductele pot avea defectele coroziune eroziune obosealatilde Forma acestor defecte poate fi
ovalatilde neregulatatilde spiralatatilde Din punct de vedere al originii şi localizare avem defecte de
suprafaţatilde icircn apropierea suprafeţei şi defecte interne Defectele pot fi individuale sau grupate
Alegerea procedeului de diagnosticare se face dupatilde tipul defectului accesibilitatea conductei
nivel de sensibilitate dorit echipament de examinare disponibil costul procedeului Chiar
dacatilde conductele sunt corodate şi pierderea de material din peretele conductei este mai mic de
7
80 din grosimea peretelui dar nu au scurgeri de gaze ele nu se scot din funcţiune dar se
poate micşora presiunea din conductatilde Urmeazatilde a se repara ca defect local efectuicircndu-se
reparaţia localatilde a conductei pe o anumitatilde lungime
Verificarea tehnicatilde a conductelor şi branşamentelor se executatilde la intervale de 6luni-
12 luni icircn funcţie de numatilderul de defecte constatate kman precedent şi alţi parametri tabelul
1 Tabelul 1
Termene maximale pentru efectuarea verificatilderilor tehniceTipul conductei Conducte din oţel Conducte din PE
subterane supraterane
Numatilder de
defecte
constatatekman
precedent x
x lt 0025 0025ltxlt025 025ltxlt1 xgt1 indiferent de
vechimea
conductei
cu
vechime
ltde 2 ani
cu
vechime
gtde 2 ani
Interval de timp
1
verificare
an
1 verificare la
6 luni
1
verificare
la 3 luni
1
verifi
care
lunatilde
1
verificarean
1
verificare
la 6 luni
1
verificare
an
Verificarea etanşeitatildeţii icircmbinatilderii conductelor şi armatildeturilor se face la presiunea de lucru a
gazului din instalaţie cu spumatilde de apatilde şi satildepun sau aparate de detectare scurgeri de gaz metan
In figura 9 se prezintatilde un aparat pentru inspecţie video tractat manual iar icircnfig10 aparat pentru detectarea scurgerilor de gaze naturale utilizat la verificarea etanşeitatildeţii
1
2
Fig10 Aparat pentru detectare scurgeri degaze naturale 1 senzor 2- aparat
Fig9 Aparat pentru inspecţie video
8
Bibliografie
1TatildenatildesescuFT ndash Electrotehnologii Protecţia mediului procesarea de materiale şicontrol nedistructiv Editura AGIR Bucureşti 2011 ISBN 978-973-720-353-32ZecheruGh şa- Strategii de mentenanţatilde pentru conductele de transport al gazelornaturale Universitatea de petrol şi gaze Ploieşti 20113Laţa I Bicircrsan F ndashUtilizarea materialelor compozite la repararea defectelor de tip lipsatildede material produse prin coroziunea exterioaratilde a conductelor metalice In Monitorul depetrol şi gaze 5 (111) mai 2011p64wwwnopigro5wwwflowtitecom ndash Manual de intervenţie Flowtite Technology AS Norvegia6wwwtransgazro7wwwarmagazro8wwwagirro9wwwpipelineengineeringro10wwwscrigroupcom11wwwartecnoro12wwwavantro13PT CR 12-200315SREN 13480-32003A2 200716SREN 14291 ndash Soluţii spumante pentru detectarea scurgerilor de gaze17 EN 12954-2
9
Anexa 1-Garatilde de lansare - primire PIG (godevil) [10]
1
Note de curs 7-8-9 Metode şi tehnologii de reabilitare şi modernizare a conductelor dedistribuţie apatilde canalizare gaz
1 Alegerea tehnologiei de reabilitare a conductelor utilizacircnd analizamulticriterialatilde
11 GeneralitatildeţiReabilitarea conductelor reprezintatilde o etapatilde importantatilde icircn prelungirea duratei de
exploatare a conductei degradate pe o perioadatilde de 30 divide 50 ani Costul reabilitatilderii este estimatla 50 divide 75 din valoarea unei noi investiţii De exemplu icircnlocuirea conductelor de gazenaturale sau a unor tronsoane din acestea se face icircn funcţie de starea tehnicatilde numatilder de defecte km agresivitatea solului şi valorile curenţilor de dispersie modernizarea carosabilului şiinfrastructurii sistemelor de utilitatildeţi necesitatea redimensionatilderii schimbarea regi mului depresiune influenţa asupra mediului ambiant dezvoltarea economicatilde a unor regiuni etcLuarea deciziei de reabilitare este etapa cea mai importantatilde icircn realizarea proiectului dereabilitare Fiind un proiect de dezvoltare tehnologicatilde fundamentarea deciziei se face cuajutorul analizei muticriteriale -AMC Aceasta se bazeazatilde pe analiza cantitativatilde ndash prinpunctare ierarhizare determinarea ponderii - a unei game largi de catagorii şi criteriicalitative de impact Alatildeturi de costurile şi beneficiile economice stabilite prin metodacost-beneficiu - MCB - pot fi elaboraţi diferiţi indicatori sociali şi de mediu Utilizareaacestei metode permite structurarea şi combinarea diferitelor evaluatilderi ce trebuie luate icircnconsiderare icircn luarea deciziilor cacircnd pot fi mai multe alternative
AMC este utilizatatilde pentru selectarea celei mai bune alternative din cele disponibilepentru realizarea investiţiei icircn reabilitarea conductelor Pentru proiecte mici se utilizeazatildeAMC iar pentru proiecte majore AMC + MCB AMC poate fi aplicatatilde şi icircn cazurile icircncare proiectul are obiective simple acestea fiind calitative şi mai puţin cuantificabile
Etapele utilizatilderii AMC sunt- stabilirea contextului decizional- definirea opţiunilor- definirea criteriilor- crearea matricei de performanţatilde- standardizarea punctajelor- ponderea criteriilor pentru cuantificarea relativatilde a fiecatilderui criteriu icircn procesul
decizional- ierarhizarea opţiunilor- ierarhizarea rezultatelor- analiza de senzitivitateStrategia de reabilitare a unui tronson de conductatilde cuprinde urmatildetoarele etape- analiza situaţiei actuale ţinacircnd cont şi de istoricul conductei- stabilirea obiectivelor- managementul datelor- evaluarea defectelor şi a altor elemente ale tronsonului de reabilitat- estimarea şi verificarea costurilor- propuneri şi analizarea strategiei de reabilitare
- planificarea operaţiilor de reabilitareIn final se icircntocmeşte proiectul de reabilitare al conductei Justificarea adoptatilderii proiectului dereabilitare se axeazatilde pe
- reducerea costurilor de operare- reducerea costurilor de reparaţii a conductelor- reducerea pierderilor de fluid vehiculat prin conducte
2
- creşterea gradului de icircncredere a consumatorului icircn calitatea serviciului asigurat defurnizor ( calitatea fluidului presiunea de funcţionare reducerea numatilderului de opririaccidentale)
- protecţia mediului şi conservarea resurselor naturale
12 Metode de evaluareIn cadrul evaluatilderii factorilor care sunt luaţi icircn considerare la luarea deciziei de reabilitare aconductelor fie prin metoda clasicatilde tranşeu deschis fie prin metoda modernatilde NO DIG (fatilderatilde decopertare) se aplicatilde urmatildetoarele metode
- analiza directatilde a performanţelor alternativelor- icircnsumarea ponderilor sau modele liniare cumulative- procesul ierarhiei analitice ( PIA)- metoda ELECTRE l
Indiferent de metoda adoptatatilde icircn prima fazatilde a analizei trebuie stabilite metodele şi procedeelede reabilitare a conductelor Tehnologiile pot fi clasificate astfel pentru catildeptuşireacanalelorconductelor introducerea unei conducte noi icircn conducta veche conducta nouatildepreia sarcinile conductei vechi consolidarea conductei vechi realizarea de lucratilderi noi Inschema urmatildetoare se prezintatilde principalele metode şi tehnologii de reabilitareReparaţie capitalatilde reabilitare conducte-NO DIG (fatilderatilde decopertare)
- place pipe (CIPP) -pentru conducte instabile şi stabile din punct de vedere static - palled in place - inverted in place
- slipline- pentru conducte instabile şi stabile static- catildeptuşire interioaratilde (torcretare)
- cu mortar de ciment - cu polimeri
- close fit pipe - sublime -swagelining - rolldown -compact pipe
Inlocuire conducte vechi ndashNO DIG-cu icircndepatildertarea conductei vechi din sol
- conductatilde pilot ndashpilot l- pilot ll
- impactor- pipe ejection- pipe extraction- CLG
- cu distrugerea conductei vechi- pipe bursting (cu aer comprimat cu forţatilde de tragere cu acţionarehidraulicatilde pipe implosion)- pipe splitting ( pentru oţel fontatilde ductilatilde )
Reparaţie capitalatilde reabilitare - tranşeu deschisReparaţie localatilde - short liner pentru Dn = 100 divide 600 mm
- echipament robotizat pentru netezirea presarea mufelor şi cratildepatildeturilor din ţevi Dn
ge 150 mm + reabilitarea branşamentelor realizate cu coliere presate pe conductaprincipalatilde şi etanşare cu ratildeşini Dn ge 150 mm
- tehnica injectatilderii pentru sigilarea mufelor şi cratildepatildeturilor
3
- procedee de reparare prin sudare la conducte metalice ( icircncatildercare cu suduratilde peticesudate manşoare tip B
- procedee de reparare a conductelor metalice fatilderatilde sudare( cu manşon tip Aicircnvelişuri cu ratildeşinatilde)
- utilizarea icircnvelişurilor de consolidare metalice umplute cu materiale polimerice saucompozite
- repararea conductelor metalice cu icircnvelişuri din materiale polimerice saucompozite
-Criteriile al catilderui numatilder nu trebuie satilde fie mai mare de 10 pentru selecţia tehnologiilor dereabilitare sunt prezentate icircn tabelul 1Analizicircnd caracteristicile tehnice şi tehnologice ale tronsonului de conductatilde din schemaprezentatatilde mai sus se extrag variantele de reabilitare care se noteazatilde cu V1 V2ViDin tabelul 1 se aleg criteriile de evaluare
Criterii pentru selecţia tehnologiilor de reabilitare Tabelul 1NrcrtCj Denumirea criteriului UM Natura criteriuluiC1 Durata de viaţatilde a conductei reabilitate ani maximizantC2 Durata de execuţie ani minimizantC3 Perturbarea traficului sau a exploataţiei agricole minimizantC4 Perturbarea altor reţele minimizantC5 Afectarea mediului minimizant
C6 Preţul reabilitatilderii ron minimizantC7 Lungimea traseului m maximizantC8 Garanţia ani maximizantC9 Accesibilitatea ( satisfacerea necesitatildeţilor
locuitorilor a mediului de afaceri)lockm maximizant
Notatilde Natura criteriului poate fi schimbatatilde la cerinţele beneficiarului particularitatildeţile lucratilderiide reabilitare prevederile legislaţiei icircn vigoare factori sociali etc
Fiecatilderui criteriu de evaluare Cj i se stabileşte un coeficient de importanţatilde Kj pe oscaratilde de ierarhizare de la 1 la 3
- 1 ndash importanţatilde redusatilde- 2 ndash importanţatilde medie- 3 ndash importanţatilde maximatilde
Pentru stabilirea ponderii de importanţatilde al fiecatilderui criteriu selectat se utilizeazatilde coeficienţinumerici de importanţatilde utilizacircndu-se diferite scatilderi cu valori 1 divide 3 1 divide 5 1 divide 7 1 divide 10 1 divide100 Alegerea scatilderii se face icircn funcţie de precizia cu care se doreşte departajarea criteriilor deevaluare In tabelul 2 se prezintatilde cacircteva scale de evaluare ( clasificare)
Scale de clasificare cu diferite nivele Tabelul 2
Calificativ acordat Grad de satisfacere3 nivele 1 minim
2 parţial3 total
5 nivele 0 nesatisfatildecatildetor25 satisfatildecatildetor
4
5 mediocru75 bine10 foarte bine
7 nivele -3 influenţatilde negativatilde foarte mare-2 influenţatilde negativatilde mare-1 influenţatilde negativatilde0 nici o influenţatilde1 influenţatilde pozitivatilde2 influenţatilde pozitivatilde mare3 influenţatilde pozitivatilde foarte mare
10 nivele ndash transformareacalificativelor icircn note
Foarte bine Bine Mediocru Satisfatildecatildetor Nesatisfatildecatildetor
Criterii cu pondere ge 3 10 75 5 25 0Criterii cu pondere 2 8 65 5 35 2Criterii cu pondere 1 7 6 5 4 3
Eficienţa economicatilde a noilor tehnologii NO DIG apare numai peste o anumitatilde valoare alungimii de conductatilde reabilitatatilde
13 Metoda de evaluare globalatilde a performanţelorAceastatilde metodatilde este icircn prezent cea mai utilizatatilde de diverse firme instituţii pentru luareadeciziilor icircn domeniul reabilitatilderii sistemelor de conducte ( face parte din metoda icircnsumatilderiiponderilor) Paşii care trebuie urmaţi sunt
- stabilirea variantelor care urmeazatilde a fi analizate schema punct 12- stabilirea criteriilor de evaluare ndash tabelul 1- şi a coeficienţilor numerici de importanţatildetabelul 2- icircntocmirea matricei cu calificative şi transformarea calificativelor icircn notecare seicircnscriu icircn matricea notelor-- calcularea indicelui global de performanţatilde pentru fiecare variantatilde icircn parte cu relaţia
IG = jj
n
j
KN 1
(1)
unde Nj este nota atribuitatildeKj ndash coefientul de performanţatilde (numerici de importanţatilde) a criteriului de evaluaren ndash numatilderul de criterii de evaluare (maxim 10)-clasificarea variantelor analizate- varianta cu punctajul cel mai mare ocupatilde prima
poziţie
2 Principalele tehnologii de reabilitare modernizare conducte
21 Tehnologia cured in place pipe (CIPP)Tehnologia constatilde icircn introducerea unui tub linear flexibil (furtun) ales icircn funcţie de
aplicaţie (apatilde potabilatilde canalizare apatilde industrialatilde etc) impregnat cu o ratildeşinatilde termoreglabilatildeicircn conducta gazdatilde ce trebuie reabilitatatilde Tubul linear flexibil este confecţionat din poliesterlacircnatilde material fibros şi prevatildezut pe o faţatilde cu un film din polietilenatilde poliuretan PVC Ratildeşinatermoreglabilatilde este aleasatilde icircn funcţie de utilizare poliester la canalizatilderi sanitare vinilester laaplicaţii industriale unde se cere rezistenţatilde mare la coroziune şi presiune ratildeşinatilde epoxidicatilde laapatilde potabilatilde icircn domeniul industrial unde se cere rezistenţatilde mare la presiune şi temperaturatilde
5
ridicatatilde In figurile 1 şi 2 se prezintatilde schema de principiu a metodei CIPP antrenareafurtunului se face cu apatilde rece
1 2 3 4 5 6 7 8
Fig1 Introducere furtun flexibil icircn conducta veche 1- conductatilde veche (gazdatilde) 2- apatilde rece3- autospecialatilde 4- furtun nou 5- furtun pliat impregnat cu ratildeşinatilde 6 ndashechipament tip rastel7- catildemin de acces 8- hidrant
Intatilderirea furtunului cu apatilde caldatilde este prezentatatilde icircn figura 2Tratarea ratildeşinii cu careeste impregnat furtunul se poate face cu apatilde caldatilde abur cu latildempi cu raze ultravioleteLa tratarea cu apatilde caldatilde sau abur se urmatildereşte cu ajutorul unor senzori permanenttemperatura la fiecare capatildet al furtunului Ratildeşinile artificiale epoxy A2000B se folosescpentru catildeptuşeli impregnate la exteriorul furtunului PVC iar FluvPax TF4 se utilizeazatilde lamateriale neţesute la furtune PUExistatilde douatilde procedee de introducere a furtunului flexibil icircn conducta veche (gazdatilde) primulinverted in place la care furtunul este introdus cu ajutorul aerului comprimat (presiunea aer02divide04 bari) sau a apei al doilea procedeu pulled in place la care furtunul se trage icircnconducta veche cu troliu Procedeul CIPP se poate aplica pentru conducte instabile şi stabiledin punct de vedere static
Procedeul se aplicatilde la conducte cu Dn = 100 divide 1200 mm Lungimea tronsonuluireabilitat L le 600 mIndiferent de procedeu se va urmatilderi viteza cu care se deplaseazatilde furtunul icircn conducta veche(gazdatilde) 4 divide 7 mmin precum şi forţa de tragere a furtunului care nu trebuie sa depatildeşeascatildevaloarea prescrisatilde de producatildetor Se utilizeazatilde curent douatilde tipuri de furtune
- pe baza icircnvelişului extern PVC conducta este icircn linie dreaptatilde coturi la maximum450 Dn = 100 divide 400 mm dimensiunile nu se modificatilde icircn timpul procesului deinstalare
- pe baza icircnvelişului extern PU pentru ţevi drepte cu coturi la 900 extensibile se potutiliza şi la un alt diametru mai mare ca cel nominal de micşoreazatilde cu 4 datoritatildeextensiilor radiale icircn consecinţatilde lungimea de va matilderi cu 4
6
Forţa de tragere a furtunului datoritatilde frecatilderilor dintre conducta gazdatilde şi furtun se poatecalcula cu expresia
Ft = 12 (μmiddotpmiddotx) (2)unde Ft este forţa de tragere icircn N
μ = 01 divide 03 ndashcoeficient de frecare furtun conductatilde vechep ndash greutatea liniaratilde a furtunului icircn Nmx ndash lungimea furtunului icircn m
1 2 3 4 5Figura 2 Intatilderirea ratildeşinii cu apatilde caldatilde 1 catildemin de sosire 2- apatilde caldatilde 3- conductatilde nouatildeicircntatilderitatilde4-conductatilde apatilde caldatilde tur 5- conductatilde apatilde caldatilde retur
Dupatilde icircntatilderirea ratildeşinii conducta poate fi spatildelatatilde şi dezinfectatatilde Conductele de branşament seleagatilde la conducta reabilitatatilde cu ajutorul robotului echipat special cu freze şi camere videoUrmeazatilde inspecţia video pe icircntreg traseul reabilitat Garanţia acordatatilde 25 ani[14]
Tehnologia de execuţie are urmatildetoarele etape- colectarea datelor de spre diametrul nominal al conductei gazde debitul vehiculat
grosimea peretelui materialul din care este confecţionatatilde conducta schimbatilderile de diametrupe anumite tronsoane identificarea tuturor ramificaţiilor active şi inactive
- identificarea gurilor de acces sau executarea acestora- montarea echipamentului de tip rastel- redicţionarea curgerilor din conducta gazdatilde curatildeţirea conductei- instalarea furtunului impregnat cu ratildeşinatilde icircn conducta gazdatilde prin gurile de acces- uscarea materialului cu apatilde caldatilde abur sau latildempi cu raze ultraviolete- verificarea conductei noi- reconectarea conecţiilor laterale prin decuparea de guri de conectare laterale şi
sigilarea conecţiilor laterale abandonate22 Calculul de reabilitare a conductei reabilitate cu tehnologia CIPP
7
Conducta gazdatilde poate fi parţial deterioratatilde Pentru a se realiza stabilitatea staticatilde a noiiconducte reabilitate trebuie dimensionat furtunul icircn funcţie de solicitatilderile externe Calcululconstatilde icircn
- calculul la incovoiere- calculul la flambaj- calculul rezistenţei furtunului la obosealatilde (stres)- calculul la flambaj datorat icircncatildercatilderii rezultate din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde
221 Calculul la icircncovoiereCalculul de icircncovoiere constatilde fie icircn determinarea procentului de icircncovoiere
efectiv (γD) la o anumitatilde grosime a peretelui furtunului t fie a grosimii pereteluifurtunului t admiţacircnd un procent de icircncovoiere maxim de (γD) le 5 Procentul deicircncovoire se calculeazatilde cu relaţia
γD = K(LW + Ws ) 100 [ E 15( DR ndash 1)3 + 0061 Es] (3)
unde γ este icircncovoierea conductei reabilitate-γD le 5 - procentul de icircncovoiere- L = 125 coeficient de decalaj- K = 0083 constantatilde de stratificare- W ndash icircncatildercarea staticatilde icircn N- Ws ndash icircncatildercarea dinamicatilde icircn N- DR = D t ndashraportul conductei reabilitate- D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat) icircn m- t ndash grosimea furtunului icircn m- E ndashmodulul de elasticitate al solului icircn Nm2- Es- modul de reacţie al solului icircn Nm2
Incatildercarea staticatilde W rezultatatilde din greutatea solului se calculeazatilde cu relaţiaW = CmiddotωmiddotBd 144 (4)
Unde C ndashgrad de ovalizareω- densitatea solului icircn kgm3Bd- latildeţimea tranşeei icircn care a fost montatatilde conducta ga zdatilde ( de reabilitat) icircn m
Coeficientul C se determinatilde cu expresia
C =
ku
e d
S
B
Huk
2
1
2
(5)
unde ku este raportul icircntre icircncatildercarea orizontalatilde şi cea verticalatildeHs ndashadacircncimea de pozare a conductei icircn m
Calculul icircncatildercatilderii dinamice care acţioneazatilde asupra furtunului pleacatilde de la realitatea catilde asuprafurtunului pot acţiona icircncatildercatilderi dinamice concentrate WSC şi icircncatildercatilderi dinamice distribuiteWSD
WS= WSC + WSD (6)
WSC = 033middotCSCmiddotPmiddotFSC 12middotD (7)WSD = CSDmiddotpmiddotFSD 144 (8)
unde CSC ndash coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor concentrateP ndash icircncatildercatilderi concentrate icircn NFSC- factor de impact pentru icircncatildercatilderi concentrate
8
CSD- coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor distribuitep ndash suprafaţa pe care sunt aplicate icircncatildercatilderile distribuite m2FSD- factor de impact pentru icircncatildercatilderi distribuite
222Calculul la flambaj
Furtunul este solicitat exterior de icircncatildercatilderi dinamice concentrate şi distribuite plusicircncatildercarea rezultatatilde din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde Grosimea furtunului t se determinatilde curelaţia[9]
t = 0721 D
3
1
2
sSL
t
CEBRE
I
Nq
(9)
unde D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde icircn mN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
qt =N
1 2
1
332
D
IECcedilBR L
(10)
qt ndash presiunea exterioaratilde exercitatatilde asupra conductei icircn Nm2EL ndash modulul de elasticitate redus la icircncovoiere datoritatilde efectului de icircmbatildetracircnire icircn Nm2Rω= 1 ndash 033(HωHS) coeficientul lui Buoyancy pentru apatilde (valoare minimatilde 067)B - coeficient de elasticitate pentru furtunI = 250t - moment de inerţieC- coeficient de ovalizare a conductei respectiv al furtunului calculat cu relaţia
C =
3
2
1001
1001
q
q
(11)
q ndash gradul de ovalizare calculat cu expresia
q = 100 (m
m
D
DD max ) (12)
unde Dm Dmax sunt diametrul mediu respectiv diametrul maxim al conducteiCoeficientul de elasticitate pentru furtun se determinatilde cu expresia
B =sH
e650
41
1
(13)
Incatildercatilderile statice şi dinamice se determinatilde cu relaţiile (6) (7) (8)In cazul icircn care flambajul este datorat numai icircncatildercatilderilor rezultate din acţiunea pacircnzei
de apatilde freaticatilde grosimea furtunului t se calculeazatilde cu expresia
9
t =
1
1(
2 3
1
2
PN
CKE
DR
L
(14)
icircn care P ndash este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunK = 7 ndashfactor de amplificareEL ndash modulul de elasticitate la icircncovoiereν = 03 ndashcoeficientul lui Poisson pentru furtunC- coeficientul de ovalizareDR- raportul conductei reabilitateN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
223 Verificarea rezistenţei furtunului la stresLa o duratatilde de viaţatilde de 50 de ani furtunul este supus unor condiţii de stres (obosealatilde
icircmbatildetracircnire) Fiind confecţionat din mai multe materiale cu caracteristici tehnice diferitefurtunul trebuie verificat şi la stres Se poate utiliza relaţia
15100
q(1+
100
q)( 2)(
t
D- 05 ( 1+ )
100
q)(
t
D=
PN
S(15)
icircn care P este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunt ndash grosimea furtunuluiN = 15 divide 2 factor de siguranţatildeS ndash rezistenţa la icircncovoiere a furtunuluiD ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat)q ndash gradul de ovalizare
Valoarea cea mai mare a grosimii furtunului t ca rezultat al diferitelor calcule efectuatepentru fiecare tip de solicitare icircn parte este grosimea finalatilde a peretelui furtunului
23 Metode de catildeptuşire interioaratildeConductele ce trebuie reabilitate sunt catildeptuşite pe suprafaţa interioaratilde cu un strat
subţire de mortar de ciment special sau polimeri speciali De regulatilde grosimea stratului estemai micatilde de 10 mm In unele cazuri se pot depune mai multe straturi Captuşirea interioaratilde(catildematildeşuirea) trebuie satilde asigure protecţie anticorozivatilde umplerea fisurilor şi a gatildeurilorrigiditatea catildeptuşelii stabilitatea staticatilde a conductei In acelaşi timp se icircmbunatildetatildeţescproprietatildeţile hidraulice ale conductei suprafaţa rezultatatilde icircn urma depunerii are rugozitatea maimicatilde ca rugozitatea suprafeţei interioare a vechii conducte Inainte de a se aplica metoda decatildeptuşire interioaratilde conducta se curatildetatilde foarte bine asiguracircndu-se un suport bun pentrucatildeptuşeala aplicatatilde In figura 3 se prezintatilde procedeul de catildeptuşire prin centrifugarePentru protejarea anticorozivatilde a conductelor metalice se aplicatilde catildeptuşeli cu ratildeşini poliexidicatilde
poliuree şi poliuretanToate aceste materiale au şi o bunatilde rezistenţatilde la abraziune Rugozitatea
suprafeţei interioare a conductei este foarte micatilde
Procedeul se aplicatilde la conducte cu diametrul nominal Dn= 80 divide 3400 mm şi lungimi aletronsoanelor de conducte L le 400 m
10
1 2 3 4 5 6Fig3 Utilaj pentru catildeptuşire prin centrifugare 1-conductatilde veche curatildeţatatilde 2 - furtun pentrualimentare cu mortar 3- robot 4- cap de pulverizare prin centrifugare 5- sistem de gletuire6-strat de mortar depus
Debitul de apatilde transportat prin conductatilde Q icircnainte de reabilitare calculat cu relaţiaQ = Av (16)
unde - Q este debitul apei vehiculate prin conductatilde icircn m3s- v ndashviteza apei icircn secţiunea de calcul icircn ms- A ndasharia secţiunii transversale a conductei icircn m2
trebuie satilde fie cel puţin egal cu debitul de apatilde transportat prin conducta reabilitatatildeMicşoracircndu-se diametrul interior al conductei viteza apei creşte cresc şi pierderile de sarcinatildedatoritatilde creşterii vitezei apei Din acest motiv icircn cadrul procesului de catildematildeşuire (torcretare)se procedeazatilde la gletuirea stratului de mortar de ciment pentru ca rugozitatea stratului realizatsa fie mai micatilde ca cea dinaintea reabilitatilderii Produsul de cimentare este alcatildetuit din cimentcu proprietatildeţi speciale + nisip cu granulaţie micatilde + aditivi Mortarul preparat icircn malaxoarespeciale dupatilde reţete este transportat cu pompe prin furtun la robot
Reproiectarea constatilde icircn calculul pierderilor de sarcinatilde unitare distribuite icircnainteşi dupatilde reabilitarea conductei precum şi a stabilitatildeţii statice sub influenţa diferitelorsarcini exterioarePierderile de sarcinatilde unitare distribuite icircn funcţie de debitul de apatilde transportat se determinatilde curelaţia
hr = Md Q2 (17)unde hr sunt pierderile de sarcinatilde unitar distribuite icircn mbar m
Md ndash modulul de rezistenţa hidraulicatilde icircn s2 m5Modulul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde Md se calculeazatilde cu relaţia
Md = 00826middot(λd5) (18)unde λ este coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde [-]
d- diametrul interior al conductei icircn mIntre coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde λ şi coeficientul lui Chezy ndashC- existatilde
legatildeturaλ = 8middotg C2 (19)
unde C -este coeficientul lui Chezy icircn m05sg-acceleraţia gravitaţionalatilde icircn ms2
Coeficientul lui Chezy se determinatilde cu expresia
C = kmiddotRh16 (20)
unde k-coeficientul de rugozitate al materialului [-]
11
Raza hidraulicatilde a conductei cu secţiunea circularatilde se determinatilde cu expresia
Rh = d4 (21)unde d ndash diametrul interior al conductei icircn m
In cazul icircn care se urmatildereşte protecţia anticorozivatilde umplerea fisurilor rigiditatea catildeptuşelii
(aplicaţie semi-structuralatilde) materialul folosit la obţinerea stratului depus de o anumitatilde
grosime t trebuie satilde asigure rezistenţa la forfecare pentru a menţine continuitatea
longitudinalatilde a stratului icircn prezenţa mişcatilderilor de teren rezistenţatilde la icircncovoiere rezistenţatilde
pentru preluarea sarcinilor dinamice Trebuie satildepate puţuri de lansare (de plecare de sosire
intermediare) care reprezintatilde circa 6 din suprafaţa totalatilde a şanţului necesar pentru
realizarea cu tranşeu deschis a conductei
223 Tehnologia sliplineTehnologia constatilde icircn introducerea unui tub nou icircn tubul vechi curatildeţat De regulatilde se
instaleazatilde conducte noi din GRP din PEID icircn conducte vechi Metoda se aplicatilde la reabilitareaconductelor de apatilde potabilatilde canalizare menajeratilde şi industrialatilde gaze naturale Toate sarcinilesunt preluate de noua conductatilde Secţiunea transversalatilde a noii conducte este mai micatilde casecţiunea transversalatilde a vechii conducte dar diferenţa va fi compensatatilde de valoareacoeficientul de rugozitate foarte mic al suprafeţei interioare a noii conducte Spaţiul dintrevechea conductatilde şi noua conductatilde este umplut cu un material special de cimentare In figura4A se prezintatilde schema tehnologicatilde de montare a noii conducte din PEID icircmbinatatilde prin suduratildecap la cap icircn exteriorul conductei vechiIn figura 4B se prezintatilde schema tehnologicatilde pentrumontare conducte GRP
A B1 2 3 4 5 1 2 3
12
Fig4 A-Tehnologie slipline montare conductatilde PEID 1- conductatilde veche2 ndashcap de tragere3-material de umplere4- cacircrlig6- conductatilde nouatilde PEID B-montare conductatilde GRP 1- conductatildeveche 2-material de cimentare 3- conductatilde nouatilde
224 Tehnologia subline
In conducta veche inspectatatilde video şi ulterior curatildeţatatilde foarte bine se introduce oconductatilde de polietilenatilde PE 80 sau PE 100 avatildend SDR (raportul dintre Dn t ) icircntre 26 şi 80Conducta nouatilde se supune unui proces de deformare a secţiunii transversale pe toatatilde lungimeaconductei sub forma de U ( icircn domeniul de elasticitate al materialului) dupatilde care se leagatilde cubenzi de sprijin figura 5 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde de troliu cu un cablu forţa detragere fiind monitorizatatilde permanent Dupatilde introducerea noii conducte icircn vechea conductatilde seintroduce apatilde sub presiune icircn conductatilde benzile de sprijin se vor rupe şi conducta nouatilde vareveni la forma iniţialatilde datoritatilde memoriei termice Procedeul se aplicatilde pentru Dn = 75mmdivide 1600mm şi lungimea L = 600m
1 2 3 4
Figura 5 Tehnologia subline 1- conductatilde veche 2- conductatilde nouatilde 3 ndash bandatilde de sprijin4 ndash conductatilde nouatilde revenitatilde la forma circularatilde
225 Tehnologia compact pipe
Conducta nouatilde din PEXa ( polietilenatilde reticulatatilde cu memoria formei) este introdusatilde icircnconducta de reabilitat deformatatilde sub forma literei C Aceastatilde conductatilde este trasatilde icircn conductaveche cu ajutorul unui troliu puţurile de acces sunt fie catildeminele de vanatilde existente fie puţuri
13
noi In figura 6 se prezintatilde poziţia conductei noi icircn timpul procesului de reabilitare şi dupatildereabilitare Readucerea conductei noi la forma iniţialatilde se face prin icircncatildelzire cu abur
Diametrul conductelor de reabilitat Dn = 100 divide 500 mm lungimea maximatilde 700mConducta nouatilde se muleazatilde pe interiorul conductei vechi şi preia sarcinile acesteia
226 Tehnologia swagelining
Tehnologia swagelining utilizeazatilde ca şi conductatilde nouatilde polietilena standard catildereia i sereduce diametrul cu 5divide 15 - deformatatilde icircn domeniul elastic cu ajutorul unui echipamentcomplex de reducere a diametrului figura 7 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde cu troliu icircnconducta veche ce trebuie reabilitatatilde Dupatilde aşzarea pe poziţia finalatilde a conductei forţa detragere este redusatilde iar conducta nouatilde revine la diametrul iniţial datoritatilde fenomenului derevenire elasticatilde Conducta nouatilde se muleazatilde perfect pe suprafaţa interioaratilde a conductei dereabilitat suprafaţatilde ce trebuie satilde fie curatatilde In figura 8 se prezintatilde instalaţia pentru procedeulswagelining Diametrul conductelor ce pot fi reabilitate Dn= 65 divide 1000mm la o lungimede 1000 m
Forţa de tracţiune a troliului poate fi determinatatilde cu relaţia ( 2 )
1 2 3Fig6 Tehnologia compact pipe 1-conductatilde de reabilitat 2- conductatildenouatilde deformatatilde icircn C 3- conductatilde nouatilde readusatilde la forma iniţialatilde
14
1 2 3 4 5
Figura 7Reducere dimensiuni conductatilde 1-conductatilde veche2 ndash conductatilde nouatilde gacirctuitatilde3- filieratilde 4- conductatilde nouatilde5- cap de tragere
1 2 3 4 5 6 7 8 9Figura 8 Instalaţie pentru tehnologia swagelining 1-conductatilde nouatilde PE 2- rolatilde de ghidare 3-reductor 4- puţ de plecare 5- conductatilde veche 6- cap de tragere 7- cablu 8-puţ sosire 9-troliu
267 Tehnologia rolldown
Tehnologia se aplicatilde la sistemele de distribuţie apatilde cu diametre mari amplasate icircn zone cutrafic pietonal şi auto ridicat Se utilizeazatilde conducte din PE icircmbinate prin suduratilde cap la cap peşantier cu ajutorul unui dispozitiv special cu role perechi Acest dispozitiv reduce diametrulcu maxim 10 icircn domeniul elastic al materialului viteza de reducere fiind de 1divide 3mminutReaducerea la forma şi dimensiunea iniţialatilde se face prin icircncatildelzirea conductei cu aburProcedeul este unul structural se pot reabilita conducte instabil din punct de vederestatic In figura 9 se prezintatilde tehnologia rolldown Dimensiunile conductelor de reabilitatDn=150 divide1000 mm lungimea 600 divide800 m
15
1 2 3 4
Figura 9 Tehnologia rolldown 1-conductatilde de reabilitat2-role3- conductatilde nouatilde4- conductatilde nouatilde fixatatilde icircn conducta veche
Bibliografie1 Roman M şa- Analiza multicriterialatilde Manual 2012 Academia de studii economiceBucureşti2 Massimio Flori ndashGhid pentru analiza cost-beneficu a proiectelor de investiţii Fonduleuopean pentru dezvoltare regionalatilde fondul de coeziune şi ISPA Universitatea de studii dinMilano 19973xxx - Ghid naţional pentru analiza cost-beneficiu a proiectelor finanţate din instrumentelestructurale Ministerul Economiei şi finanţelor4 StoenescuAl şa- Culegere de probleme de mecanicatilde teoreticatilde Editura Didacticatilde şipedagogicatilde Bucureşti 19655 Tudor I şa ndash Protecţia anticorozivatilde şi reabilitatea conductelor şi rezervoarelor EdituraUPG Ploieşti 2007 ISBN ndash 978-973-719-154-06 UTCB-ICECOM Bucureşti ndash Ghid pentru reabilitatea conductelor pentru transportul apei(brutecurate uzate uzate epurate etc) Bucureşti 20137Alessandrescu A- Inginerie mecanicatilde a sistemelor de conducte Ghid de proiectare + CDEditura AGIR Bucureşti 2013 ISBN 978-973-720-489-98 Paraschiv D- Tehnologii de recondiţionare şi procesatilderi ale suprafeţelor metalice EdituraJunimea Iaşi 2005 ISBN 973-37-0539-x9Najafi M ndash Trenchless technologies Piping- Installation and Inspection SUA ASCE PressISBN -978-0-07-164088-62010
16
10 Trujillo ARGhaderi S- Analysis of the long ndashterm Effect of mentenance Strategies InPipelines Technology 2006 Conference Bochum200611 httpmasinisiutilajero12 wwwtpcomro13 wwwrehaucom14SREN 129502 Calculul de rezistenţatilde mecanicatilde al reţele lor icircngropate sub diverse condiţiide icircncatildercare15 wwwceindustrialcomro16 httpinstalatiiucoznetindexconducte0-1517 wwwmnsrocamasuire framehtml18 wwwreabilitare-conductero19wwwcrumanro20 wwwHobasro21wwwgrup4cjro
- Note de curs 1pdf
- Note de curs 2_3pdf
- Note de curs 4_5pdf
- Note de curs 6pdf
- Note de curs 7_8_9pdf
4
- aplicarea unui curent electric cu componente armonice cu frecvenţe diferite icircntredouatilde puncte ale conductei la distanţa de 1000 m unul de altul
- se deplaseazatilde placa cu senzori ( 6 senzori icircn linie x 4 coloane) fig8 din metru icircnmetru pe traseul conductei matildesuracircndu-se cacircmpul magnetic icircn lungul conductei- procesarea datelor obţinute icircn laborator icircn vederea determinatilderii deviaţiei cacircmpului
magnetic dependent de frecvenţatilde icircn direcţie verticalatilde şi orizontalatilde- prezenţa unei deviaţii indicatilde regiunea care prezintatilde defect de regulatilde cauzat de
coroziune-
Fig2 Componenţa PIG cu senzori ultrasonici
Fig3 PIG cu senzori magnetici
Metoda NO PIG se poate utiliza la diametre ale conductelor de 3 ndash 10 ţoli la o grosime aperetelui de maxim 10 mm si o adacircncime a conductei de 2 metri Lungimea de inspecţie aconductei este de 1000 m Productivitatea zilnicatilde este de 750 m Alte caracteristici tehnice
- specificaţie defect ˃ 96- lungimea minimatilde 50 mm- latildeţimea minimatilde 50 mm
5
- detectare defect ˃ 20 pierdere metal rezoluţie adacircncime ˂ 20 mm- adacircncime coroziune minim 50 din grosimea peretelui
Fig6 PIG introdus icircn conductatilde 1- conductatilde 2 ndashPIG
1 2 3 4 5
1
Fig4 Principul de matildesurare ultrasonic 1-peretele Fig 5 PIG de curatildeţire 1- periiţevii2- impuls incident 3- defect interior 4- impulsreflectat 5- defect exterior
1 2
-
6
Fig7 Tipuri de PIG
1 2 3
Fig8Instalaţie de diagnosticare NO PIG 1- placa cu senzori 2 ndash cablu 3- calculator
4 Diagnosticarea conductelor din sistemul de distribuţieConductele de transport şi distribuţie sunt izolate exterior ( protecţie pasivatilde) cu ţesatildeturatilde devatatilde de sticlatilde şi bitum protejate catodic ( protecţie activatilde) Ingropate dacatilde este cazul la minim08 m adacircncime sau montate suprateran Diagnosticarea statilderii tehnice a conductelor se facecu urmatildetoarele procedee
- examinarea vizualatilde cu ochiul liber folosind lupa dacatilde este cazul-examinare imagisticatilde icircn interiorul conductei cu camere video- examinare cu ultrasunete cu impuls reflectat- examinare cu ajutorul curenţilor turbionari- examinare cu radiatii penetrante ( Xγ )- examinare prin termografie
Conductele pot avea defectele coroziune eroziune obosealatilde Forma acestor defecte poate fi
ovalatilde neregulatatilde spiralatatilde Din punct de vedere al originii şi localizare avem defecte de
suprafaţatilde icircn apropierea suprafeţei şi defecte interne Defectele pot fi individuale sau grupate
Alegerea procedeului de diagnosticare se face dupatilde tipul defectului accesibilitatea conductei
nivel de sensibilitate dorit echipament de examinare disponibil costul procedeului Chiar
dacatilde conductele sunt corodate şi pierderea de material din peretele conductei este mai mic de
7
80 din grosimea peretelui dar nu au scurgeri de gaze ele nu se scot din funcţiune dar se
poate micşora presiunea din conductatilde Urmeazatilde a se repara ca defect local efectuicircndu-se
reparaţia localatilde a conductei pe o anumitatilde lungime
Verificarea tehnicatilde a conductelor şi branşamentelor se executatilde la intervale de 6luni-
12 luni icircn funcţie de numatilderul de defecte constatate kman precedent şi alţi parametri tabelul
1 Tabelul 1
Termene maximale pentru efectuarea verificatilderilor tehniceTipul conductei Conducte din oţel Conducte din PE
subterane supraterane
Numatilder de
defecte
constatatekman
precedent x
x lt 0025 0025ltxlt025 025ltxlt1 xgt1 indiferent de
vechimea
conductei
cu
vechime
ltde 2 ani
cu
vechime
gtde 2 ani
Interval de timp
1
verificare
an
1 verificare la
6 luni
1
verificare
la 3 luni
1
verifi
care
lunatilde
1
verificarean
1
verificare
la 6 luni
1
verificare
an
Verificarea etanşeitatildeţii icircmbinatilderii conductelor şi armatildeturilor se face la presiunea de lucru a
gazului din instalaţie cu spumatilde de apatilde şi satildepun sau aparate de detectare scurgeri de gaz metan
In figura 9 se prezintatilde un aparat pentru inspecţie video tractat manual iar icircnfig10 aparat pentru detectarea scurgerilor de gaze naturale utilizat la verificarea etanşeitatildeţii
1
2
Fig10 Aparat pentru detectare scurgeri degaze naturale 1 senzor 2- aparat
Fig9 Aparat pentru inspecţie video
8
Bibliografie
1TatildenatildesescuFT ndash Electrotehnologii Protecţia mediului procesarea de materiale şicontrol nedistructiv Editura AGIR Bucureşti 2011 ISBN 978-973-720-353-32ZecheruGh şa- Strategii de mentenanţatilde pentru conductele de transport al gazelornaturale Universitatea de petrol şi gaze Ploieşti 20113Laţa I Bicircrsan F ndashUtilizarea materialelor compozite la repararea defectelor de tip lipsatildede material produse prin coroziunea exterioaratilde a conductelor metalice In Monitorul depetrol şi gaze 5 (111) mai 2011p64wwwnopigro5wwwflowtitecom ndash Manual de intervenţie Flowtite Technology AS Norvegia6wwwtransgazro7wwwarmagazro8wwwagirro9wwwpipelineengineeringro10wwwscrigroupcom11wwwartecnoro12wwwavantro13PT CR 12-200315SREN 13480-32003A2 200716SREN 14291 ndash Soluţii spumante pentru detectarea scurgerilor de gaze17 EN 12954-2
9
Anexa 1-Garatilde de lansare - primire PIG (godevil) [10]
1
Note de curs 7-8-9 Metode şi tehnologii de reabilitare şi modernizare a conductelor dedistribuţie apatilde canalizare gaz
1 Alegerea tehnologiei de reabilitare a conductelor utilizacircnd analizamulticriterialatilde
11 GeneralitatildeţiReabilitarea conductelor reprezintatilde o etapatilde importantatilde icircn prelungirea duratei de
exploatare a conductei degradate pe o perioadatilde de 30 divide 50 ani Costul reabilitatilderii este estimatla 50 divide 75 din valoarea unei noi investiţii De exemplu icircnlocuirea conductelor de gazenaturale sau a unor tronsoane din acestea se face icircn funcţie de starea tehnicatilde numatilder de defecte km agresivitatea solului şi valorile curenţilor de dispersie modernizarea carosabilului şiinfrastructurii sistemelor de utilitatildeţi necesitatea redimensionatilderii schimbarea regi mului depresiune influenţa asupra mediului ambiant dezvoltarea economicatilde a unor regiuni etcLuarea deciziei de reabilitare este etapa cea mai importantatilde icircn realizarea proiectului dereabilitare Fiind un proiect de dezvoltare tehnologicatilde fundamentarea deciziei se face cuajutorul analizei muticriteriale -AMC Aceasta se bazeazatilde pe analiza cantitativatilde ndash prinpunctare ierarhizare determinarea ponderii - a unei game largi de catagorii şi criteriicalitative de impact Alatildeturi de costurile şi beneficiile economice stabilite prin metodacost-beneficiu - MCB - pot fi elaboraţi diferiţi indicatori sociali şi de mediu Utilizareaacestei metode permite structurarea şi combinarea diferitelor evaluatilderi ce trebuie luate icircnconsiderare icircn luarea deciziilor cacircnd pot fi mai multe alternative
AMC este utilizatatilde pentru selectarea celei mai bune alternative din cele disponibilepentru realizarea investiţiei icircn reabilitarea conductelor Pentru proiecte mici se utilizeazatildeAMC iar pentru proiecte majore AMC + MCB AMC poate fi aplicatatilde şi icircn cazurile icircncare proiectul are obiective simple acestea fiind calitative şi mai puţin cuantificabile
Etapele utilizatilderii AMC sunt- stabilirea contextului decizional- definirea opţiunilor- definirea criteriilor- crearea matricei de performanţatilde- standardizarea punctajelor- ponderea criteriilor pentru cuantificarea relativatilde a fiecatilderui criteriu icircn procesul
decizional- ierarhizarea opţiunilor- ierarhizarea rezultatelor- analiza de senzitivitateStrategia de reabilitare a unui tronson de conductatilde cuprinde urmatildetoarele etape- analiza situaţiei actuale ţinacircnd cont şi de istoricul conductei- stabilirea obiectivelor- managementul datelor- evaluarea defectelor şi a altor elemente ale tronsonului de reabilitat- estimarea şi verificarea costurilor- propuneri şi analizarea strategiei de reabilitare
- planificarea operaţiilor de reabilitareIn final se icircntocmeşte proiectul de reabilitare al conductei Justificarea adoptatilderii proiectului dereabilitare se axeazatilde pe
- reducerea costurilor de operare- reducerea costurilor de reparaţii a conductelor- reducerea pierderilor de fluid vehiculat prin conducte
2
- creşterea gradului de icircncredere a consumatorului icircn calitatea serviciului asigurat defurnizor ( calitatea fluidului presiunea de funcţionare reducerea numatilderului de opririaccidentale)
- protecţia mediului şi conservarea resurselor naturale
12 Metode de evaluareIn cadrul evaluatilderii factorilor care sunt luaţi icircn considerare la luarea deciziei de reabilitare aconductelor fie prin metoda clasicatilde tranşeu deschis fie prin metoda modernatilde NO DIG (fatilderatilde decopertare) se aplicatilde urmatildetoarele metode
- analiza directatilde a performanţelor alternativelor- icircnsumarea ponderilor sau modele liniare cumulative- procesul ierarhiei analitice ( PIA)- metoda ELECTRE l
Indiferent de metoda adoptatatilde icircn prima fazatilde a analizei trebuie stabilite metodele şi procedeelede reabilitare a conductelor Tehnologiile pot fi clasificate astfel pentru catildeptuşireacanalelorconductelor introducerea unei conducte noi icircn conducta veche conducta nouatildepreia sarcinile conductei vechi consolidarea conductei vechi realizarea de lucratilderi noi Inschema urmatildetoare se prezintatilde principalele metode şi tehnologii de reabilitareReparaţie capitalatilde reabilitare conducte-NO DIG (fatilderatilde decopertare)
- place pipe (CIPP) -pentru conducte instabile şi stabile din punct de vedere static - palled in place - inverted in place
- slipline- pentru conducte instabile şi stabile static- catildeptuşire interioaratilde (torcretare)
- cu mortar de ciment - cu polimeri
- close fit pipe - sublime -swagelining - rolldown -compact pipe
Inlocuire conducte vechi ndashNO DIG-cu icircndepatildertarea conductei vechi din sol
- conductatilde pilot ndashpilot l- pilot ll
- impactor- pipe ejection- pipe extraction- CLG
- cu distrugerea conductei vechi- pipe bursting (cu aer comprimat cu forţatilde de tragere cu acţionarehidraulicatilde pipe implosion)- pipe splitting ( pentru oţel fontatilde ductilatilde )
Reparaţie capitalatilde reabilitare - tranşeu deschisReparaţie localatilde - short liner pentru Dn = 100 divide 600 mm
- echipament robotizat pentru netezirea presarea mufelor şi cratildepatildeturilor din ţevi Dn
ge 150 mm + reabilitarea branşamentelor realizate cu coliere presate pe conductaprincipalatilde şi etanşare cu ratildeşini Dn ge 150 mm
- tehnica injectatilderii pentru sigilarea mufelor şi cratildepatildeturilor
3
- procedee de reparare prin sudare la conducte metalice ( icircncatildercare cu suduratilde peticesudate manşoare tip B
- procedee de reparare a conductelor metalice fatilderatilde sudare( cu manşon tip Aicircnvelişuri cu ratildeşinatilde)
- utilizarea icircnvelişurilor de consolidare metalice umplute cu materiale polimerice saucompozite
- repararea conductelor metalice cu icircnvelişuri din materiale polimerice saucompozite
-Criteriile al catilderui numatilder nu trebuie satilde fie mai mare de 10 pentru selecţia tehnologiilor dereabilitare sunt prezentate icircn tabelul 1Analizicircnd caracteristicile tehnice şi tehnologice ale tronsonului de conductatilde din schemaprezentatatilde mai sus se extrag variantele de reabilitare care se noteazatilde cu V1 V2ViDin tabelul 1 se aleg criteriile de evaluare
Criterii pentru selecţia tehnologiilor de reabilitare Tabelul 1NrcrtCj Denumirea criteriului UM Natura criteriuluiC1 Durata de viaţatilde a conductei reabilitate ani maximizantC2 Durata de execuţie ani minimizantC3 Perturbarea traficului sau a exploataţiei agricole minimizantC4 Perturbarea altor reţele minimizantC5 Afectarea mediului minimizant
C6 Preţul reabilitatilderii ron minimizantC7 Lungimea traseului m maximizantC8 Garanţia ani maximizantC9 Accesibilitatea ( satisfacerea necesitatildeţilor
locuitorilor a mediului de afaceri)lockm maximizant
Notatilde Natura criteriului poate fi schimbatatilde la cerinţele beneficiarului particularitatildeţile lucratilderiide reabilitare prevederile legislaţiei icircn vigoare factori sociali etc
Fiecatilderui criteriu de evaluare Cj i se stabileşte un coeficient de importanţatilde Kj pe oscaratilde de ierarhizare de la 1 la 3
- 1 ndash importanţatilde redusatilde- 2 ndash importanţatilde medie- 3 ndash importanţatilde maximatilde
Pentru stabilirea ponderii de importanţatilde al fiecatilderui criteriu selectat se utilizeazatilde coeficienţinumerici de importanţatilde utilizacircndu-se diferite scatilderi cu valori 1 divide 3 1 divide 5 1 divide 7 1 divide 10 1 divide100 Alegerea scatilderii se face icircn funcţie de precizia cu care se doreşte departajarea criteriilor deevaluare In tabelul 2 se prezintatilde cacircteva scale de evaluare ( clasificare)
Scale de clasificare cu diferite nivele Tabelul 2
Calificativ acordat Grad de satisfacere3 nivele 1 minim
2 parţial3 total
5 nivele 0 nesatisfatildecatildetor25 satisfatildecatildetor
4
5 mediocru75 bine10 foarte bine
7 nivele -3 influenţatilde negativatilde foarte mare-2 influenţatilde negativatilde mare-1 influenţatilde negativatilde0 nici o influenţatilde1 influenţatilde pozitivatilde2 influenţatilde pozitivatilde mare3 influenţatilde pozitivatilde foarte mare
10 nivele ndash transformareacalificativelor icircn note
Foarte bine Bine Mediocru Satisfatildecatildetor Nesatisfatildecatildetor
Criterii cu pondere ge 3 10 75 5 25 0Criterii cu pondere 2 8 65 5 35 2Criterii cu pondere 1 7 6 5 4 3
Eficienţa economicatilde a noilor tehnologii NO DIG apare numai peste o anumitatilde valoare alungimii de conductatilde reabilitatatilde
13 Metoda de evaluare globalatilde a performanţelorAceastatilde metodatilde este icircn prezent cea mai utilizatatilde de diverse firme instituţii pentru luareadeciziilor icircn domeniul reabilitatilderii sistemelor de conducte ( face parte din metoda icircnsumatilderiiponderilor) Paşii care trebuie urmaţi sunt
- stabilirea variantelor care urmeazatilde a fi analizate schema punct 12- stabilirea criteriilor de evaluare ndash tabelul 1- şi a coeficienţilor numerici de importanţatildetabelul 2- icircntocmirea matricei cu calificative şi transformarea calificativelor icircn notecare seicircnscriu icircn matricea notelor-- calcularea indicelui global de performanţatilde pentru fiecare variantatilde icircn parte cu relaţia
IG = jj
n
j
KN 1
(1)
unde Nj este nota atribuitatildeKj ndash coefientul de performanţatilde (numerici de importanţatilde) a criteriului de evaluaren ndash numatilderul de criterii de evaluare (maxim 10)-clasificarea variantelor analizate- varianta cu punctajul cel mai mare ocupatilde prima
poziţie
2 Principalele tehnologii de reabilitare modernizare conducte
21 Tehnologia cured in place pipe (CIPP)Tehnologia constatilde icircn introducerea unui tub linear flexibil (furtun) ales icircn funcţie de
aplicaţie (apatilde potabilatilde canalizare apatilde industrialatilde etc) impregnat cu o ratildeşinatilde termoreglabilatildeicircn conducta gazdatilde ce trebuie reabilitatatilde Tubul linear flexibil este confecţionat din poliesterlacircnatilde material fibros şi prevatildezut pe o faţatilde cu un film din polietilenatilde poliuretan PVC Ratildeşinatermoreglabilatilde este aleasatilde icircn funcţie de utilizare poliester la canalizatilderi sanitare vinilester laaplicaţii industriale unde se cere rezistenţatilde mare la coroziune şi presiune ratildeşinatilde epoxidicatilde laapatilde potabilatilde icircn domeniul industrial unde se cere rezistenţatilde mare la presiune şi temperaturatilde
5
ridicatatilde In figurile 1 şi 2 se prezintatilde schema de principiu a metodei CIPP antrenareafurtunului se face cu apatilde rece
1 2 3 4 5 6 7 8
Fig1 Introducere furtun flexibil icircn conducta veche 1- conductatilde veche (gazdatilde) 2- apatilde rece3- autospecialatilde 4- furtun nou 5- furtun pliat impregnat cu ratildeşinatilde 6 ndashechipament tip rastel7- catildemin de acces 8- hidrant
Intatilderirea furtunului cu apatilde caldatilde este prezentatatilde icircn figura 2Tratarea ratildeşinii cu careeste impregnat furtunul se poate face cu apatilde caldatilde abur cu latildempi cu raze ultravioleteLa tratarea cu apatilde caldatilde sau abur se urmatildereşte cu ajutorul unor senzori permanenttemperatura la fiecare capatildet al furtunului Ratildeşinile artificiale epoxy A2000B se folosescpentru catildeptuşeli impregnate la exteriorul furtunului PVC iar FluvPax TF4 se utilizeazatilde lamateriale neţesute la furtune PUExistatilde douatilde procedee de introducere a furtunului flexibil icircn conducta veche (gazdatilde) primulinverted in place la care furtunul este introdus cu ajutorul aerului comprimat (presiunea aer02divide04 bari) sau a apei al doilea procedeu pulled in place la care furtunul se trage icircnconducta veche cu troliu Procedeul CIPP se poate aplica pentru conducte instabile şi stabiledin punct de vedere static
Procedeul se aplicatilde la conducte cu Dn = 100 divide 1200 mm Lungimea tronsonuluireabilitat L le 600 mIndiferent de procedeu se va urmatilderi viteza cu care se deplaseazatilde furtunul icircn conducta veche(gazdatilde) 4 divide 7 mmin precum şi forţa de tragere a furtunului care nu trebuie sa depatildeşeascatildevaloarea prescrisatilde de producatildetor Se utilizeazatilde curent douatilde tipuri de furtune
- pe baza icircnvelişului extern PVC conducta este icircn linie dreaptatilde coturi la maximum450 Dn = 100 divide 400 mm dimensiunile nu se modificatilde icircn timpul procesului deinstalare
- pe baza icircnvelişului extern PU pentru ţevi drepte cu coturi la 900 extensibile se potutiliza şi la un alt diametru mai mare ca cel nominal de micşoreazatilde cu 4 datoritatildeextensiilor radiale icircn consecinţatilde lungimea de va matilderi cu 4
6
Forţa de tragere a furtunului datoritatilde frecatilderilor dintre conducta gazdatilde şi furtun se poatecalcula cu expresia
Ft = 12 (μmiddotpmiddotx) (2)unde Ft este forţa de tragere icircn N
μ = 01 divide 03 ndashcoeficient de frecare furtun conductatilde vechep ndash greutatea liniaratilde a furtunului icircn Nmx ndash lungimea furtunului icircn m
1 2 3 4 5Figura 2 Intatilderirea ratildeşinii cu apatilde caldatilde 1 catildemin de sosire 2- apatilde caldatilde 3- conductatilde nouatildeicircntatilderitatilde4-conductatilde apatilde caldatilde tur 5- conductatilde apatilde caldatilde retur
Dupatilde icircntatilderirea ratildeşinii conducta poate fi spatildelatatilde şi dezinfectatatilde Conductele de branşament seleagatilde la conducta reabilitatatilde cu ajutorul robotului echipat special cu freze şi camere videoUrmeazatilde inspecţia video pe icircntreg traseul reabilitat Garanţia acordatatilde 25 ani[14]
Tehnologia de execuţie are urmatildetoarele etape- colectarea datelor de spre diametrul nominal al conductei gazde debitul vehiculat
grosimea peretelui materialul din care este confecţionatatilde conducta schimbatilderile de diametrupe anumite tronsoane identificarea tuturor ramificaţiilor active şi inactive
- identificarea gurilor de acces sau executarea acestora- montarea echipamentului de tip rastel- redicţionarea curgerilor din conducta gazdatilde curatildeţirea conductei- instalarea furtunului impregnat cu ratildeşinatilde icircn conducta gazdatilde prin gurile de acces- uscarea materialului cu apatilde caldatilde abur sau latildempi cu raze ultraviolete- verificarea conductei noi- reconectarea conecţiilor laterale prin decuparea de guri de conectare laterale şi
sigilarea conecţiilor laterale abandonate22 Calculul de reabilitare a conductei reabilitate cu tehnologia CIPP
7
Conducta gazdatilde poate fi parţial deterioratatilde Pentru a se realiza stabilitatea staticatilde a noiiconducte reabilitate trebuie dimensionat furtunul icircn funcţie de solicitatilderile externe Calcululconstatilde icircn
- calculul la incovoiere- calculul la flambaj- calculul rezistenţei furtunului la obosealatilde (stres)- calculul la flambaj datorat icircncatildercatilderii rezultate din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde
221 Calculul la icircncovoiereCalculul de icircncovoiere constatilde fie icircn determinarea procentului de icircncovoiere
efectiv (γD) la o anumitatilde grosime a peretelui furtunului t fie a grosimii pereteluifurtunului t admiţacircnd un procent de icircncovoiere maxim de (γD) le 5 Procentul deicircncovoire se calculeazatilde cu relaţia
γD = K(LW + Ws ) 100 [ E 15( DR ndash 1)3 + 0061 Es] (3)
unde γ este icircncovoierea conductei reabilitate-γD le 5 - procentul de icircncovoiere- L = 125 coeficient de decalaj- K = 0083 constantatilde de stratificare- W ndash icircncatildercarea staticatilde icircn N- Ws ndash icircncatildercarea dinamicatilde icircn N- DR = D t ndashraportul conductei reabilitate- D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat) icircn m- t ndash grosimea furtunului icircn m- E ndashmodulul de elasticitate al solului icircn Nm2- Es- modul de reacţie al solului icircn Nm2
Incatildercarea staticatilde W rezultatatilde din greutatea solului se calculeazatilde cu relaţiaW = CmiddotωmiddotBd 144 (4)
Unde C ndashgrad de ovalizareω- densitatea solului icircn kgm3Bd- latildeţimea tranşeei icircn care a fost montatatilde conducta ga zdatilde ( de reabilitat) icircn m
Coeficientul C se determinatilde cu expresia
C =
ku
e d
S
B
Huk
2
1
2
(5)
unde ku este raportul icircntre icircncatildercarea orizontalatilde şi cea verticalatildeHs ndashadacircncimea de pozare a conductei icircn m
Calculul icircncatildercatilderii dinamice care acţioneazatilde asupra furtunului pleacatilde de la realitatea catilde asuprafurtunului pot acţiona icircncatildercatilderi dinamice concentrate WSC şi icircncatildercatilderi dinamice distribuiteWSD
WS= WSC + WSD (6)
WSC = 033middotCSCmiddotPmiddotFSC 12middotD (7)WSD = CSDmiddotpmiddotFSD 144 (8)
unde CSC ndash coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor concentrateP ndash icircncatildercatilderi concentrate icircn NFSC- factor de impact pentru icircncatildercatilderi concentrate
8
CSD- coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor distribuitep ndash suprafaţa pe care sunt aplicate icircncatildercatilderile distribuite m2FSD- factor de impact pentru icircncatildercatilderi distribuite
222Calculul la flambaj
Furtunul este solicitat exterior de icircncatildercatilderi dinamice concentrate şi distribuite plusicircncatildercarea rezultatatilde din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde Grosimea furtunului t se determinatilde curelaţia[9]
t = 0721 D
3
1
2
sSL
t
CEBRE
I
Nq
(9)
unde D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde icircn mN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
qt =N
1 2
1
332
D
IECcedilBR L
(10)
qt ndash presiunea exterioaratilde exercitatatilde asupra conductei icircn Nm2EL ndash modulul de elasticitate redus la icircncovoiere datoritatilde efectului de icircmbatildetracircnire icircn Nm2Rω= 1 ndash 033(HωHS) coeficientul lui Buoyancy pentru apatilde (valoare minimatilde 067)B - coeficient de elasticitate pentru furtunI = 250t - moment de inerţieC- coeficient de ovalizare a conductei respectiv al furtunului calculat cu relaţia
C =
3
2
1001
1001
q
q
(11)
q ndash gradul de ovalizare calculat cu expresia
q = 100 (m
m
D
DD max ) (12)
unde Dm Dmax sunt diametrul mediu respectiv diametrul maxim al conducteiCoeficientul de elasticitate pentru furtun se determinatilde cu expresia
B =sH
e650
41
1
(13)
Incatildercatilderile statice şi dinamice se determinatilde cu relaţiile (6) (7) (8)In cazul icircn care flambajul este datorat numai icircncatildercatilderilor rezultate din acţiunea pacircnzei
de apatilde freaticatilde grosimea furtunului t se calculeazatilde cu expresia
9
t =
1
1(
2 3
1
2
PN
CKE
DR
L
(14)
icircn care P ndash este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunK = 7 ndashfactor de amplificareEL ndash modulul de elasticitate la icircncovoiereν = 03 ndashcoeficientul lui Poisson pentru furtunC- coeficientul de ovalizareDR- raportul conductei reabilitateN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
223 Verificarea rezistenţei furtunului la stresLa o duratatilde de viaţatilde de 50 de ani furtunul este supus unor condiţii de stres (obosealatilde
icircmbatildetracircnire) Fiind confecţionat din mai multe materiale cu caracteristici tehnice diferitefurtunul trebuie verificat şi la stres Se poate utiliza relaţia
15100
q(1+
100
q)( 2)(
t
D- 05 ( 1+ )
100
q)(
t
D=
PN
S(15)
icircn care P este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunt ndash grosimea furtunuluiN = 15 divide 2 factor de siguranţatildeS ndash rezistenţa la icircncovoiere a furtunuluiD ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat)q ndash gradul de ovalizare
Valoarea cea mai mare a grosimii furtunului t ca rezultat al diferitelor calcule efectuatepentru fiecare tip de solicitare icircn parte este grosimea finalatilde a peretelui furtunului
23 Metode de catildeptuşire interioaratildeConductele ce trebuie reabilitate sunt catildeptuşite pe suprafaţa interioaratilde cu un strat
subţire de mortar de ciment special sau polimeri speciali De regulatilde grosimea stratului estemai micatilde de 10 mm In unele cazuri se pot depune mai multe straturi Captuşirea interioaratilde(catildematildeşuirea) trebuie satilde asigure protecţie anticorozivatilde umplerea fisurilor şi a gatildeurilorrigiditatea catildeptuşelii stabilitatea staticatilde a conductei In acelaşi timp se icircmbunatildetatildeţescproprietatildeţile hidraulice ale conductei suprafaţa rezultatatilde icircn urma depunerii are rugozitatea maimicatilde ca rugozitatea suprafeţei interioare a vechii conducte Inainte de a se aplica metoda decatildeptuşire interioaratilde conducta se curatildetatilde foarte bine asiguracircndu-se un suport bun pentrucatildeptuşeala aplicatatilde In figura 3 se prezintatilde procedeul de catildeptuşire prin centrifugarePentru protejarea anticorozivatilde a conductelor metalice se aplicatilde catildeptuşeli cu ratildeşini poliexidicatilde
poliuree şi poliuretanToate aceste materiale au şi o bunatilde rezistenţatilde la abraziune Rugozitatea
suprafeţei interioare a conductei este foarte micatilde
Procedeul se aplicatilde la conducte cu diametrul nominal Dn= 80 divide 3400 mm şi lungimi aletronsoanelor de conducte L le 400 m
10
1 2 3 4 5 6Fig3 Utilaj pentru catildeptuşire prin centrifugare 1-conductatilde veche curatildeţatatilde 2 - furtun pentrualimentare cu mortar 3- robot 4- cap de pulverizare prin centrifugare 5- sistem de gletuire6-strat de mortar depus
Debitul de apatilde transportat prin conductatilde Q icircnainte de reabilitare calculat cu relaţiaQ = Av (16)
unde - Q este debitul apei vehiculate prin conductatilde icircn m3s- v ndashviteza apei icircn secţiunea de calcul icircn ms- A ndasharia secţiunii transversale a conductei icircn m2
trebuie satilde fie cel puţin egal cu debitul de apatilde transportat prin conducta reabilitatatildeMicşoracircndu-se diametrul interior al conductei viteza apei creşte cresc şi pierderile de sarcinatildedatoritatilde creşterii vitezei apei Din acest motiv icircn cadrul procesului de catildematildeşuire (torcretare)se procedeazatilde la gletuirea stratului de mortar de ciment pentru ca rugozitatea stratului realizatsa fie mai micatilde ca cea dinaintea reabilitatilderii Produsul de cimentare este alcatildetuit din cimentcu proprietatildeţi speciale + nisip cu granulaţie micatilde + aditivi Mortarul preparat icircn malaxoarespeciale dupatilde reţete este transportat cu pompe prin furtun la robot
Reproiectarea constatilde icircn calculul pierderilor de sarcinatilde unitare distribuite icircnainteşi dupatilde reabilitarea conductei precum şi a stabilitatildeţii statice sub influenţa diferitelorsarcini exterioarePierderile de sarcinatilde unitare distribuite icircn funcţie de debitul de apatilde transportat se determinatilde curelaţia
hr = Md Q2 (17)unde hr sunt pierderile de sarcinatilde unitar distribuite icircn mbar m
Md ndash modulul de rezistenţa hidraulicatilde icircn s2 m5Modulul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde Md se calculeazatilde cu relaţia
Md = 00826middot(λd5) (18)unde λ este coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde [-]
d- diametrul interior al conductei icircn mIntre coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde λ şi coeficientul lui Chezy ndashC- existatilde
legatildeturaλ = 8middotg C2 (19)
unde C -este coeficientul lui Chezy icircn m05sg-acceleraţia gravitaţionalatilde icircn ms2
Coeficientul lui Chezy se determinatilde cu expresia
C = kmiddotRh16 (20)
unde k-coeficientul de rugozitate al materialului [-]
11
Raza hidraulicatilde a conductei cu secţiunea circularatilde se determinatilde cu expresia
Rh = d4 (21)unde d ndash diametrul interior al conductei icircn m
In cazul icircn care se urmatildereşte protecţia anticorozivatilde umplerea fisurilor rigiditatea catildeptuşelii
(aplicaţie semi-structuralatilde) materialul folosit la obţinerea stratului depus de o anumitatilde
grosime t trebuie satilde asigure rezistenţa la forfecare pentru a menţine continuitatea
longitudinalatilde a stratului icircn prezenţa mişcatilderilor de teren rezistenţatilde la icircncovoiere rezistenţatilde
pentru preluarea sarcinilor dinamice Trebuie satildepate puţuri de lansare (de plecare de sosire
intermediare) care reprezintatilde circa 6 din suprafaţa totalatilde a şanţului necesar pentru
realizarea cu tranşeu deschis a conductei
223 Tehnologia sliplineTehnologia constatilde icircn introducerea unui tub nou icircn tubul vechi curatildeţat De regulatilde se
instaleazatilde conducte noi din GRP din PEID icircn conducte vechi Metoda se aplicatilde la reabilitareaconductelor de apatilde potabilatilde canalizare menajeratilde şi industrialatilde gaze naturale Toate sarcinilesunt preluate de noua conductatilde Secţiunea transversalatilde a noii conducte este mai micatilde casecţiunea transversalatilde a vechii conducte dar diferenţa va fi compensatatilde de valoareacoeficientul de rugozitate foarte mic al suprafeţei interioare a noii conducte Spaţiul dintrevechea conductatilde şi noua conductatilde este umplut cu un material special de cimentare In figura4A se prezintatilde schema tehnologicatilde de montare a noii conducte din PEID icircmbinatatilde prin suduratildecap la cap icircn exteriorul conductei vechiIn figura 4B se prezintatilde schema tehnologicatilde pentrumontare conducte GRP
A B1 2 3 4 5 1 2 3
12
Fig4 A-Tehnologie slipline montare conductatilde PEID 1- conductatilde veche2 ndashcap de tragere3-material de umplere4- cacircrlig6- conductatilde nouatilde PEID B-montare conductatilde GRP 1- conductatildeveche 2-material de cimentare 3- conductatilde nouatilde
224 Tehnologia subline
In conducta veche inspectatatilde video şi ulterior curatildeţatatilde foarte bine se introduce oconductatilde de polietilenatilde PE 80 sau PE 100 avatildend SDR (raportul dintre Dn t ) icircntre 26 şi 80Conducta nouatilde se supune unui proces de deformare a secţiunii transversale pe toatatilde lungimeaconductei sub forma de U ( icircn domeniul de elasticitate al materialului) dupatilde care se leagatilde cubenzi de sprijin figura 5 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde de troliu cu un cablu forţa detragere fiind monitorizatatilde permanent Dupatilde introducerea noii conducte icircn vechea conductatilde seintroduce apatilde sub presiune icircn conductatilde benzile de sprijin se vor rupe şi conducta nouatilde vareveni la forma iniţialatilde datoritatilde memoriei termice Procedeul se aplicatilde pentru Dn = 75mmdivide 1600mm şi lungimea L = 600m
1 2 3 4
Figura 5 Tehnologia subline 1- conductatilde veche 2- conductatilde nouatilde 3 ndash bandatilde de sprijin4 ndash conductatilde nouatilde revenitatilde la forma circularatilde
225 Tehnologia compact pipe
Conducta nouatilde din PEXa ( polietilenatilde reticulatatilde cu memoria formei) este introdusatilde icircnconducta de reabilitat deformatatilde sub forma literei C Aceastatilde conductatilde este trasatilde icircn conductaveche cu ajutorul unui troliu puţurile de acces sunt fie catildeminele de vanatilde existente fie puţuri
13
noi In figura 6 se prezintatilde poziţia conductei noi icircn timpul procesului de reabilitare şi dupatildereabilitare Readucerea conductei noi la forma iniţialatilde se face prin icircncatildelzire cu abur
Diametrul conductelor de reabilitat Dn = 100 divide 500 mm lungimea maximatilde 700mConducta nouatilde se muleazatilde pe interiorul conductei vechi şi preia sarcinile acesteia
226 Tehnologia swagelining
Tehnologia swagelining utilizeazatilde ca şi conductatilde nouatilde polietilena standard catildereia i sereduce diametrul cu 5divide 15 - deformatatilde icircn domeniul elastic cu ajutorul unui echipamentcomplex de reducere a diametrului figura 7 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde cu troliu icircnconducta veche ce trebuie reabilitatatilde Dupatilde aşzarea pe poziţia finalatilde a conductei forţa detragere este redusatilde iar conducta nouatilde revine la diametrul iniţial datoritatilde fenomenului derevenire elasticatilde Conducta nouatilde se muleazatilde perfect pe suprafaţa interioaratilde a conductei dereabilitat suprafaţatilde ce trebuie satilde fie curatatilde In figura 8 se prezintatilde instalaţia pentru procedeulswagelining Diametrul conductelor ce pot fi reabilitate Dn= 65 divide 1000mm la o lungimede 1000 m
Forţa de tracţiune a troliului poate fi determinatatilde cu relaţia ( 2 )
1 2 3Fig6 Tehnologia compact pipe 1-conductatilde de reabilitat 2- conductatildenouatilde deformatatilde icircn C 3- conductatilde nouatilde readusatilde la forma iniţialatilde
14
1 2 3 4 5
Figura 7Reducere dimensiuni conductatilde 1-conductatilde veche2 ndash conductatilde nouatilde gacirctuitatilde3- filieratilde 4- conductatilde nouatilde5- cap de tragere
1 2 3 4 5 6 7 8 9Figura 8 Instalaţie pentru tehnologia swagelining 1-conductatilde nouatilde PE 2- rolatilde de ghidare 3-reductor 4- puţ de plecare 5- conductatilde veche 6- cap de tragere 7- cablu 8-puţ sosire 9-troliu
267 Tehnologia rolldown
Tehnologia se aplicatilde la sistemele de distribuţie apatilde cu diametre mari amplasate icircn zone cutrafic pietonal şi auto ridicat Se utilizeazatilde conducte din PE icircmbinate prin suduratilde cap la cap peşantier cu ajutorul unui dispozitiv special cu role perechi Acest dispozitiv reduce diametrulcu maxim 10 icircn domeniul elastic al materialului viteza de reducere fiind de 1divide 3mminutReaducerea la forma şi dimensiunea iniţialatilde se face prin icircncatildelzirea conductei cu aburProcedeul este unul structural se pot reabilita conducte instabil din punct de vederestatic In figura 9 se prezintatilde tehnologia rolldown Dimensiunile conductelor de reabilitatDn=150 divide1000 mm lungimea 600 divide800 m
15
1 2 3 4
Figura 9 Tehnologia rolldown 1-conductatilde de reabilitat2-role3- conductatilde nouatilde4- conductatilde nouatilde fixatatilde icircn conducta veche
Bibliografie1 Roman M şa- Analiza multicriterialatilde Manual 2012 Academia de studii economiceBucureşti2 Massimio Flori ndashGhid pentru analiza cost-beneficu a proiectelor de investiţii Fonduleuopean pentru dezvoltare regionalatilde fondul de coeziune şi ISPA Universitatea de studii dinMilano 19973xxx - Ghid naţional pentru analiza cost-beneficiu a proiectelor finanţate din instrumentelestructurale Ministerul Economiei şi finanţelor4 StoenescuAl şa- Culegere de probleme de mecanicatilde teoreticatilde Editura Didacticatilde şipedagogicatilde Bucureşti 19655 Tudor I şa ndash Protecţia anticorozivatilde şi reabilitatea conductelor şi rezervoarelor EdituraUPG Ploieşti 2007 ISBN ndash 978-973-719-154-06 UTCB-ICECOM Bucureşti ndash Ghid pentru reabilitatea conductelor pentru transportul apei(brutecurate uzate uzate epurate etc) Bucureşti 20137Alessandrescu A- Inginerie mecanicatilde a sistemelor de conducte Ghid de proiectare + CDEditura AGIR Bucureşti 2013 ISBN 978-973-720-489-98 Paraschiv D- Tehnologii de recondiţionare şi procesatilderi ale suprafeţelor metalice EdituraJunimea Iaşi 2005 ISBN 973-37-0539-x9Najafi M ndash Trenchless technologies Piping- Installation and Inspection SUA ASCE PressISBN -978-0-07-164088-62010
16
10 Trujillo ARGhaderi S- Analysis of the long ndashterm Effect of mentenance Strategies InPipelines Technology 2006 Conference Bochum200611 httpmasinisiutilajero12 wwwtpcomro13 wwwrehaucom14SREN 129502 Calculul de rezistenţatilde mecanicatilde al reţele lor icircngropate sub diverse condiţiide icircncatildercare15 wwwceindustrialcomro16 httpinstalatiiucoznetindexconducte0-1517 wwwmnsrocamasuire framehtml18 wwwreabilitare-conductero19wwwcrumanro20 wwwHobasro21wwwgrup4cjro
- Note de curs 1pdf
- Note de curs 2_3pdf
- Note de curs 4_5pdf
- Note de curs 6pdf
- Note de curs 7_8_9pdf
5
- detectare defect ˃ 20 pierdere metal rezoluţie adacircncime ˂ 20 mm- adacircncime coroziune minim 50 din grosimea peretelui
Fig6 PIG introdus icircn conductatilde 1- conductatilde 2 ndashPIG
1 2 3 4 5
1
Fig4 Principul de matildesurare ultrasonic 1-peretele Fig 5 PIG de curatildeţire 1- periiţevii2- impuls incident 3- defect interior 4- impulsreflectat 5- defect exterior
1 2
-
6
Fig7 Tipuri de PIG
1 2 3
Fig8Instalaţie de diagnosticare NO PIG 1- placa cu senzori 2 ndash cablu 3- calculator
4 Diagnosticarea conductelor din sistemul de distribuţieConductele de transport şi distribuţie sunt izolate exterior ( protecţie pasivatilde) cu ţesatildeturatilde devatatilde de sticlatilde şi bitum protejate catodic ( protecţie activatilde) Ingropate dacatilde este cazul la minim08 m adacircncime sau montate suprateran Diagnosticarea statilderii tehnice a conductelor se facecu urmatildetoarele procedee
- examinarea vizualatilde cu ochiul liber folosind lupa dacatilde este cazul-examinare imagisticatilde icircn interiorul conductei cu camere video- examinare cu ultrasunete cu impuls reflectat- examinare cu ajutorul curenţilor turbionari- examinare cu radiatii penetrante ( Xγ )- examinare prin termografie
Conductele pot avea defectele coroziune eroziune obosealatilde Forma acestor defecte poate fi
ovalatilde neregulatatilde spiralatatilde Din punct de vedere al originii şi localizare avem defecte de
suprafaţatilde icircn apropierea suprafeţei şi defecte interne Defectele pot fi individuale sau grupate
Alegerea procedeului de diagnosticare se face dupatilde tipul defectului accesibilitatea conductei
nivel de sensibilitate dorit echipament de examinare disponibil costul procedeului Chiar
dacatilde conductele sunt corodate şi pierderea de material din peretele conductei este mai mic de
7
80 din grosimea peretelui dar nu au scurgeri de gaze ele nu se scot din funcţiune dar se
poate micşora presiunea din conductatilde Urmeazatilde a se repara ca defect local efectuicircndu-se
reparaţia localatilde a conductei pe o anumitatilde lungime
Verificarea tehnicatilde a conductelor şi branşamentelor se executatilde la intervale de 6luni-
12 luni icircn funcţie de numatilderul de defecte constatate kman precedent şi alţi parametri tabelul
1 Tabelul 1
Termene maximale pentru efectuarea verificatilderilor tehniceTipul conductei Conducte din oţel Conducte din PE
subterane supraterane
Numatilder de
defecte
constatatekman
precedent x
x lt 0025 0025ltxlt025 025ltxlt1 xgt1 indiferent de
vechimea
conductei
cu
vechime
ltde 2 ani
cu
vechime
gtde 2 ani
Interval de timp
1
verificare
an
1 verificare la
6 luni
1
verificare
la 3 luni
1
verifi
care
lunatilde
1
verificarean
1
verificare
la 6 luni
1
verificare
an
Verificarea etanşeitatildeţii icircmbinatilderii conductelor şi armatildeturilor se face la presiunea de lucru a
gazului din instalaţie cu spumatilde de apatilde şi satildepun sau aparate de detectare scurgeri de gaz metan
In figura 9 se prezintatilde un aparat pentru inspecţie video tractat manual iar icircnfig10 aparat pentru detectarea scurgerilor de gaze naturale utilizat la verificarea etanşeitatildeţii
1
2
Fig10 Aparat pentru detectare scurgeri degaze naturale 1 senzor 2- aparat
Fig9 Aparat pentru inspecţie video
8
Bibliografie
1TatildenatildesescuFT ndash Electrotehnologii Protecţia mediului procesarea de materiale şicontrol nedistructiv Editura AGIR Bucureşti 2011 ISBN 978-973-720-353-32ZecheruGh şa- Strategii de mentenanţatilde pentru conductele de transport al gazelornaturale Universitatea de petrol şi gaze Ploieşti 20113Laţa I Bicircrsan F ndashUtilizarea materialelor compozite la repararea defectelor de tip lipsatildede material produse prin coroziunea exterioaratilde a conductelor metalice In Monitorul depetrol şi gaze 5 (111) mai 2011p64wwwnopigro5wwwflowtitecom ndash Manual de intervenţie Flowtite Technology AS Norvegia6wwwtransgazro7wwwarmagazro8wwwagirro9wwwpipelineengineeringro10wwwscrigroupcom11wwwartecnoro12wwwavantro13PT CR 12-200315SREN 13480-32003A2 200716SREN 14291 ndash Soluţii spumante pentru detectarea scurgerilor de gaze17 EN 12954-2
9
Anexa 1-Garatilde de lansare - primire PIG (godevil) [10]
1
Note de curs 7-8-9 Metode şi tehnologii de reabilitare şi modernizare a conductelor dedistribuţie apatilde canalizare gaz
1 Alegerea tehnologiei de reabilitare a conductelor utilizacircnd analizamulticriterialatilde
11 GeneralitatildeţiReabilitarea conductelor reprezintatilde o etapatilde importantatilde icircn prelungirea duratei de
exploatare a conductei degradate pe o perioadatilde de 30 divide 50 ani Costul reabilitatilderii este estimatla 50 divide 75 din valoarea unei noi investiţii De exemplu icircnlocuirea conductelor de gazenaturale sau a unor tronsoane din acestea se face icircn funcţie de starea tehnicatilde numatilder de defecte km agresivitatea solului şi valorile curenţilor de dispersie modernizarea carosabilului şiinfrastructurii sistemelor de utilitatildeţi necesitatea redimensionatilderii schimbarea regi mului depresiune influenţa asupra mediului ambiant dezvoltarea economicatilde a unor regiuni etcLuarea deciziei de reabilitare este etapa cea mai importantatilde icircn realizarea proiectului dereabilitare Fiind un proiect de dezvoltare tehnologicatilde fundamentarea deciziei se face cuajutorul analizei muticriteriale -AMC Aceasta se bazeazatilde pe analiza cantitativatilde ndash prinpunctare ierarhizare determinarea ponderii - a unei game largi de catagorii şi criteriicalitative de impact Alatildeturi de costurile şi beneficiile economice stabilite prin metodacost-beneficiu - MCB - pot fi elaboraţi diferiţi indicatori sociali şi de mediu Utilizareaacestei metode permite structurarea şi combinarea diferitelor evaluatilderi ce trebuie luate icircnconsiderare icircn luarea deciziilor cacircnd pot fi mai multe alternative
AMC este utilizatatilde pentru selectarea celei mai bune alternative din cele disponibilepentru realizarea investiţiei icircn reabilitarea conductelor Pentru proiecte mici se utilizeazatildeAMC iar pentru proiecte majore AMC + MCB AMC poate fi aplicatatilde şi icircn cazurile icircncare proiectul are obiective simple acestea fiind calitative şi mai puţin cuantificabile
Etapele utilizatilderii AMC sunt- stabilirea contextului decizional- definirea opţiunilor- definirea criteriilor- crearea matricei de performanţatilde- standardizarea punctajelor- ponderea criteriilor pentru cuantificarea relativatilde a fiecatilderui criteriu icircn procesul
decizional- ierarhizarea opţiunilor- ierarhizarea rezultatelor- analiza de senzitivitateStrategia de reabilitare a unui tronson de conductatilde cuprinde urmatildetoarele etape- analiza situaţiei actuale ţinacircnd cont şi de istoricul conductei- stabilirea obiectivelor- managementul datelor- evaluarea defectelor şi a altor elemente ale tronsonului de reabilitat- estimarea şi verificarea costurilor- propuneri şi analizarea strategiei de reabilitare
- planificarea operaţiilor de reabilitareIn final se icircntocmeşte proiectul de reabilitare al conductei Justificarea adoptatilderii proiectului dereabilitare se axeazatilde pe
- reducerea costurilor de operare- reducerea costurilor de reparaţii a conductelor- reducerea pierderilor de fluid vehiculat prin conducte
2
- creşterea gradului de icircncredere a consumatorului icircn calitatea serviciului asigurat defurnizor ( calitatea fluidului presiunea de funcţionare reducerea numatilderului de opririaccidentale)
- protecţia mediului şi conservarea resurselor naturale
12 Metode de evaluareIn cadrul evaluatilderii factorilor care sunt luaţi icircn considerare la luarea deciziei de reabilitare aconductelor fie prin metoda clasicatilde tranşeu deschis fie prin metoda modernatilde NO DIG (fatilderatilde decopertare) se aplicatilde urmatildetoarele metode
- analiza directatilde a performanţelor alternativelor- icircnsumarea ponderilor sau modele liniare cumulative- procesul ierarhiei analitice ( PIA)- metoda ELECTRE l
Indiferent de metoda adoptatatilde icircn prima fazatilde a analizei trebuie stabilite metodele şi procedeelede reabilitare a conductelor Tehnologiile pot fi clasificate astfel pentru catildeptuşireacanalelorconductelor introducerea unei conducte noi icircn conducta veche conducta nouatildepreia sarcinile conductei vechi consolidarea conductei vechi realizarea de lucratilderi noi Inschema urmatildetoare se prezintatilde principalele metode şi tehnologii de reabilitareReparaţie capitalatilde reabilitare conducte-NO DIG (fatilderatilde decopertare)
- place pipe (CIPP) -pentru conducte instabile şi stabile din punct de vedere static - palled in place - inverted in place
- slipline- pentru conducte instabile şi stabile static- catildeptuşire interioaratilde (torcretare)
- cu mortar de ciment - cu polimeri
- close fit pipe - sublime -swagelining - rolldown -compact pipe
Inlocuire conducte vechi ndashNO DIG-cu icircndepatildertarea conductei vechi din sol
- conductatilde pilot ndashpilot l- pilot ll
- impactor- pipe ejection- pipe extraction- CLG
- cu distrugerea conductei vechi- pipe bursting (cu aer comprimat cu forţatilde de tragere cu acţionarehidraulicatilde pipe implosion)- pipe splitting ( pentru oţel fontatilde ductilatilde )
Reparaţie capitalatilde reabilitare - tranşeu deschisReparaţie localatilde - short liner pentru Dn = 100 divide 600 mm
- echipament robotizat pentru netezirea presarea mufelor şi cratildepatildeturilor din ţevi Dn
ge 150 mm + reabilitarea branşamentelor realizate cu coliere presate pe conductaprincipalatilde şi etanşare cu ratildeşini Dn ge 150 mm
- tehnica injectatilderii pentru sigilarea mufelor şi cratildepatildeturilor
3
- procedee de reparare prin sudare la conducte metalice ( icircncatildercare cu suduratilde peticesudate manşoare tip B
- procedee de reparare a conductelor metalice fatilderatilde sudare( cu manşon tip Aicircnvelişuri cu ratildeşinatilde)
- utilizarea icircnvelişurilor de consolidare metalice umplute cu materiale polimerice saucompozite
- repararea conductelor metalice cu icircnvelişuri din materiale polimerice saucompozite
-Criteriile al catilderui numatilder nu trebuie satilde fie mai mare de 10 pentru selecţia tehnologiilor dereabilitare sunt prezentate icircn tabelul 1Analizicircnd caracteristicile tehnice şi tehnologice ale tronsonului de conductatilde din schemaprezentatatilde mai sus se extrag variantele de reabilitare care se noteazatilde cu V1 V2ViDin tabelul 1 se aleg criteriile de evaluare
Criterii pentru selecţia tehnologiilor de reabilitare Tabelul 1NrcrtCj Denumirea criteriului UM Natura criteriuluiC1 Durata de viaţatilde a conductei reabilitate ani maximizantC2 Durata de execuţie ani minimizantC3 Perturbarea traficului sau a exploataţiei agricole minimizantC4 Perturbarea altor reţele minimizantC5 Afectarea mediului minimizant
C6 Preţul reabilitatilderii ron minimizantC7 Lungimea traseului m maximizantC8 Garanţia ani maximizantC9 Accesibilitatea ( satisfacerea necesitatildeţilor
locuitorilor a mediului de afaceri)lockm maximizant
Notatilde Natura criteriului poate fi schimbatatilde la cerinţele beneficiarului particularitatildeţile lucratilderiide reabilitare prevederile legislaţiei icircn vigoare factori sociali etc
Fiecatilderui criteriu de evaluare Cj i se stabileşte un coeficient de importanţatilde Kj pe oscaratilde de ierarhizare de la 1 la 3
- 1 ndash importanţatilde redusatilde- 2 ndash importanţatilde medie- 3 ndash importanţatilde maximatilde
Pentru stabilirea ponderii de importanţatilde al fiecatilderui criteriu selectat se utilizeazatilde coeficienţinumerici de importanţatilde utilizacircndu-se diferite scatilderi cu valori 1 divide 3 1 divide 5 1 divide 7 1 divide 10 1 divide100 Alegerea scatilderii se face icircn funcţie de precizia cu care se doreşte departajarea criteriilor deevaluare In tabelul 2 se prezintatilde cacircteva scale de evaluare ( clasificare)
Scale de clasificare cu diferite nivele Tabelul 2
Calificativ acordat Grad de satisfacere3 nivele 1 minim
2 parţial3 total
5 nivele 0 nesatisfatildecatildetor25 satisfatildecatildetor
4
5 mediocru75 bine10 foarte bine
7 nivele -3 influenţatilde negativatilde foarte mare-2 influenţatilde negativatilde mare-1 influenţatilde negativatilde0 nici o influenţatilde1 influenţatilde pozitivatilde2 influenţatilde pozitivatilde mare3 influenţatilde pozitivatilde foarte mare
10 nivele ndash transformareacalificativelor icircn note
Foarte bine Bine Mediocru Satisfatildecatildetor Nesatisfatildecatildetor
Criterii cu pondere ge 3 10 75 5 25 0Criterii cu pondere 2 8 65 5 35 2Criterii cu pondere 1 7 6 5 4 3
Eficienţa economicatilde a noilor tehnologii NO DIG apare numai peste o anumitatilde valoare alungimii de conductatilde reabilitatatilde
13 Metoda de evaluare globalatilde a performanţelorAceastatilde metodatilde este icircn prezent cea mai utilizatatilde de diverse firme instituţii pentru luareadeciziilor icircn domeniul reabilitatilderii sistemelor de conducte ( face parte din metoda icircnsumatilderiiponderilor) Paşii care trebuie urmaţi sunt
- stabilirea variantelor care urmeazatilde a fi analizate schema punct 12- stabilirea criteriilor de evaluare ndash tabelul 1- şi a coeficienţilor numerici de importanţatildetabelul 2- icircntocmirea matricei cu calificative şi transformarea calificativelor icircn notecare seicircnscriu icircn matricea notelor-- calcularea indicelui global de performanţatilde pentru fiecare variantatilde icircn parte cu relaţia
IG = jj
n
j
KN 1
(1)
unde Nj este nota atribuitatildeKj ndash coefientul de performanţatilde (numerici de importanţatilde) a criteriului de evaluaren ndash numatilderul de criterii de evaluare (maxim 10)-clasificarea variantelor analizate- varianta cu punctajul cel mai mare ocupatilde prima
poziţie
2 Principalele tehnologii de reabilitare modernizare conducte
21 Tehnologia cured in place pipe (CIPP)Tehnologia constatilde icircn introducerea unui tub linear flexibil (furtun) ales icircn funcţie de
aplicaţie (apatilde potabilatilde canalizare apatilde industrialatilde etc) impregnat cu o ratildeşinatilde termoreglabilatildeicircn conducta gazdatilde ce trebuie reabilitatatilde Tubul linear flexibil este confecţionat din poliesterlacircnatilde material fibros şi prevatildezut pe o faţatilde cu un film din polietilenatilde poliuretan PVC Ratildeşinatermoreglabilatilde este aleasatilde icircn funcţie de utilizare poliester la canalizatilderi sanitare vinilester laaplicaţii industriale unde se cere rezistenţatilde mare la coroziune şi presiune ratildeşinatilde epoxidicatilde laapatilde potabilatilde icircn domeniul industrial unde se cere rezistenţatilde mare la presiune şi temperaturatilde
5
ridicatatilde In figurile 1 şi 2 se prezintatilde schema de principiu a metodei CIPP antrenareafurtunului se face cu apatilde rece
1 2 3 4 5 6 7 8
Fig1 Introducere furtun flexibil icircn conducta veche 1- conductatilde veche (gazdatilde) 2- apatilde rece3- autospecialatilde 4- furtun nou 5- furtun pliat impregnat cu ratildeşinatilde 6 ndashechipament tip rastel7- catildemin de acces 8- hidrant
Intatilderirea furtunului cu apatilde caldatilde este prezentatatilde icircn figura 2Tratarea ratildeşinii cu careeste impregnat furtunul se poate face cu apatilde caldatilde abur cu latildempi cu raze ultravioleteLa tratarea cu apatilde caldatilde sau abur se urmatildereşte cu ajutorul unor senzori permanenttemperatura la fiecare capatildet al furtunului Ratildeşinile artificiale epoxy A2000B se folosescpentru catildeptuşeli impregnate la exteriorul furtunului PVC iar FluvPax TF4 se utilizeazatilde lamateriale neţesute la furtune PUExistatilde douatilde procedee de introducere a furtunului flexibil icircn conducta veche (gazdatilde) primulinverted in place la care furtunul este introdus cu ajutorul aerului comprimat (presiunea aer02divide04 bari) sau a apei al doilea procedeu pulled in place la care furtunul se trage icircnconducta veche cu troliu Procedeul CIPP se poate aplica pentru conducte instabile şi stabiledin punct de vedere static
Procedeul se aplicatilde la conducte cu Dn = 100 divide 1200 mm Lungimea tronsonuluireabilitat L le 600 mIndiferent de procedeu se va urmatilderi viteza cu care se deplaseazatilde furtunul icircn conducta veche(gazdatilde) 4 divide 7 mmin precum şi forţa de tragere a furtunului care nu trebuie sa depatildeşeascatildevaloarea prescrisatilde de producatildetor Se utilizeazatilde curent douatilde tipuri de furtune
- pe baza icircnvelişului extern PVC conducta este icircn linie dreaptatilde coturi la maximum450 Dn = 100 divide 400 mm dimensiunile nu se modificatilde icircn timpul procesului deinstalare
- pe baza icircnvelişului extern PU pentru ţevi drepte cu coturi la 900 extensibile se potutiliza şi la un alt diametru mai mare ca cel nominal de micşoreazatilde cu 4 datoritatildeextensiilor radiale icircn consecinţatilde lungimea de va matilderi cu 4
6
Forţa de tragere a furtunului datoritatilde frecatilderilor dintre conducta gazdatilde şi furtun se poatecalcula cu expresia
Ft = 12 (μmiddotpmiddotx) (2)unde Ft este forţa de tragere icircn N
μ = 01 divide 03 ndashcoeficient de frecare furtun conductatilde vechep ndash greutatea liniaratilde a furtunului icircn Nmx ndash lungimea furtunului icircn m
1 2 3 4 5Figura 2 Intatilderirea ratildeşinii cu apatilde caldatilde 1 catildemin de sosire 2- apatilde caldatilde 3- conductatilde nouatildeicircntatilderitatilde4-conductatilde apatilde caldatilde tur 5- conductatilde apatilde caldatilde retur
Dupatilde icircntatilderirea ratildeşinii conducta poate fi spatildelatatilde şi dezinfectatatilde Conductele de branşament seleagatilde la conducta reabilitatatilde cu ajutorul robotului echipat special cu freze şi camere videoUrmeazatilde inspecţia video pe icircntreg traseul reabilitat Garanţia acordatatilde 25 ani[14]
Tehnologia de execuţie are urmatildetoarele etape- colectarea datelor de spre diametrul nominal al conductei gazde debitul vehiculat
grosimea peretelui materialul din care este confecţionatatilde conducta schimbatilderile de diametrupe anumite tronsoane identificarea tuturor ramificaţiilor active şi inactive
- identificarea gurilor de acces sau executarea acestora- montarea echipamentului de tip rastel- redicţionarea curgerilor din conducta gazdatilde curatildeţirea conductei- instalarea furtunului impregnat cu ratildeşinatilde icircn conducta gazdatilde prin gurile de acces- uscarea materialului cu apatilde caldatilde abur sau latildempi cu raze ultraviolete- verificarea conductei noi- reconectarea conecţiilor laterale prin decuparea de guri de conectare laterale şi
sigilarea conecţiilor laterale abandonate22 Calculul de reabilitare a conductei reabilitate cu tehnologia CIPP
7
Conducta gazdatilde poate fi parţial deterioratatilde Pentru a se realiza stabilitatea staticatilde a noiiconducte reabilitate trebuie dimensionat furtunul icircn funcţie de solicitatilderile externe Calcululconstatilde icircn
- calculul la incovoiere- calculul la flambaj- calculul rezistenţei furtunului la obosealatilde (stres)- calculul la flambaj datorat icircncatildercatilderii rezultate din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde
221 Calculul la icircncovoiereCalculul de icircncovoiere constatilde fie icircn determinarea procentului de icircncovoiere
efectiv (γD) la o anumitatilde grosime a peretelui furtunului t fie a grosimii pereteluifurtunului t admiţacircnd un procent de icircncovoiere maxim de (γD) le 5 Procentul deicircncovoire se calculeazatilde cu relaţia
γD = K(LW + Ws ) 100 [ E 15( DR ndash 1)3 + 0061 Es] (3)
unde γ este icircncovoierea conductei reabilitate-γD le 5 - procentul de icircncovoiere- L = 125 coeficient de decalaj- K = 0083 constantatilde de stratificare- W ndash icircncatildercarea staticatilde icircn N- Ws ndash icircncatildercarea dinamicatilde icircn N- DR = D t ndashraportul conductei reabilitate- D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat) icircn m- t ndash grosimea furtunului icircn m- E ndashmodulul de elasticitate al solului icircn Nm2- Es- modul de reacţie al solului icircn Nm2
Incatildercarea staticatilde W rezultatatilde din greutatea solului se calculeazatilde cu relaţiaW = CmiddotωmiddotBd 144 (4)
Unde C ndashgrad de ovalizareω- densitatea solului icircn kgm3Bd- latildeţimea tranşeei icircn care a fost montatatilde conducta ga zdatilde ( de reabilitat) icircn m
Coeficientul C se determinatilde cu expresia
C =
ku
e d
S
B
Huk
2
1
2
(5)
unde ku este raportul icircntre icircncatildercarea orizontalatilde şi cea verticalatildeHs ndashadacircncimea de pozare a conductei icircn m
Calculul icircncatildercatilderii dinamice care acţioneazatilde asupra furtunului pleacatilde de la realitatea catilde asuprafurtunului pot acţiona icircncatildercatilderi dinamice concentrate WSC şi icircncatildercatilderi dinamice distribuiteWSD
WS= WSC + WSD (6)
WSC = 033middotCSCmiddotPmiddotFSC 12middotD (7)WSD = CSDmiddotpmiddotFSD 144 (8)
unde CSC ndash coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor concentrateP ndash icircncatildercatilderi concentrate icircn NFSC- factor de impact pentru icircncatildercatilderi concentrate
8
CSD- coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor distribuitep ndash suprafaţa pe care sunt aplicate icircncatildercatilderile distribuite m2FSD- factor de impact pentru icircncatildercatilderi distribuite
222Calculul la flambaj
Furtunul este solicitat exterior de icircncatildercatilderi dinamice concentrate şi distribuite plusicircncatildercarea rezultatatilde din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde Grosimea furtunului t se determinatilde curelaţia[9]
t = 0721 D
3
1
2
sSL
t
CEBRE
I
Nq
(9)
unde D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde icircn mN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
qt =N
1 2
1
332
D
IECcedilBR L
(10)
qt ndash presiunea exterioaratilde exercitatatilde asupra conductei icircn Nm2EL ndash modulul de elasticitate redus la icircncovoiere datoritatilde efectului de icircmbatildetracircnire icircn Nm2Rω= 1 ndash 033(HωHS) coeficientul lui Buoyancy pentru apatilde (valoare minimatilde 067)B - coeficient de elasticitate pentru furtunI = 250t - moment de inerţieC- coeficient de ovalizare a conductei respectiv al furtunului calculat cu relaţia
C =
3
2
1001
1001
q
q
(11)
q ndash gradul de ovalizare calculat cu expresia
q = 100 (m
m
D
DD max ) (12)
unde Dm Dmax sunt diametrul mediu respectiv diametrul maxim al conducteiCoeficientul de elasticitate pentru furtun se determinatilde cu expresia
B =sH
e650
41
1
(13)
Incatildercatilderile statice şi dinamice se determinatilde cu relaţiile (6) (7) (8)In cazul icircn care flambajul este datorat numai icircncatildercatilderilor rezultate din acţiunea pacircnzei
de apatilde freaticatilde grosimea furtunului t se calculeazatilde cu expresia
9
t =
1
1(
2 3
1
2
PN
CKE
DR
L
(14)
icircn care P ndash este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunK = 7 ndashfactor de amplificareEL ndash modulul de elasticitate la icircncovoiereν = 03 ndashcoeficientul lui Poisson pentru furtunC- coeficientul de ovalizareDR- raportul conductei reabilitateN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
223 Verificarea rezistenţei furtunului la stresLa o duratatilde de viaţatilde de 50 de ani furtunul este supus unor condiţii de stres (obosealatilde
icircmbatildetracircnire) Fiind confecţionat din mai multe materiale cu caracteristici tehnice diferitefurtunul trebuie verificat şi la stres Se poate utiliza relaţia
15100
q(1+
100
q)( 2)(
t
D- 05 ( 1+ )
100
q)(
t
D=
PN
S(15)
icircn care P este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunt ndash grosimea furtunuluiN = 15 divide 2 factor de siguranţatildeS ndash rezistenţa la icircncovoiere a furtunuluiD ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat)q ndash gradul de ovalizare
Valoarea cea mai mare a grosimii furtunului t ca rezultat al diferitelor calcule efectuatepentru fiecare tip de solicitare icircn parte este grosimea finalatilde a peretelui furtunului
23 Metode de catildeptuşire interioaratildeConductele ce trebuie reabilitate sunt catildeptuşite pe suprafaţa interioaratilde cu un strat
subţire de mortar de ciment special sau polimeri speciali De regulatilde grosimea stratului estemai micatilde de 10 mm In unele cazuri se pot depune mai multe straturi Captuşirea interioaratilde(catildematildeşuirea) trebuie satilde asigure protecţie anticorozivatilde umplerea fisurilor şi a gatildeurilorrigiditatea catildeptuşelii stabilitatea staticatilde a conductei In acelaşi timp se icircmbunatildetatildeţescproprietatildeţile hidraulice ale conductei suprafaţa rezultatatilde icircn urma depunerii are rugozitatea maimicatilde ca rugozitatea suprafeţei interioare a vechii conducte Inainte de a se aplica metoda decatildeptuşire interioaratilde conducta se curatildetatilde foarte bine asiguracircndu-se un suport bun pentrucatildeptuşeala aplicatatilde In figura 3 se prezintatilde procedeul de catildeptuşire prin centrifugarePentru protejarea anticorozivatilde a conductelor metalice se aplicatilde catildeptuşeli cu ratildeşini poliexidicatilde
poliuree şi poliuretanToate aceste materiale au şi o bunatilde rezistenţatilde la abraziune Rugozitatea
suprafeţei interioare a conductei este foarte micatilde
Procedeul se aplicatilde la conducte cu diametrul nominal Dn= 80 divide 3400 mm şi lungimi aletronsoanelor de conducte L le 400 m
10
1 2 3 4 5 6Fig3 Utilaj pentru catildeptuşire prin centrifugare 1-conductatilde veche curatildeţatatilde 2 - furtun pentrualimentare cu mortar 3- robot 4- cap de pulverizare prin centrifugare 5- sistem de gletuire6-strat de mortar depus
Debitul de apatilde transportat prin conductatilde Q icircnainte de reabilitare calculat cu relaţiaQ = Av (16)
unde - Q este debitul apei vehiculate prin conductatilde icircn m3s- v ndashviteza apei icircn secţiunea de calcul icircn ms- A ndasharia secţiunii transversale a conductei icircn m2
trebuie satilde fie cel puţin egal cu debitul de apatilde transportat prin conducta reabilitatatildeMicşoracircndu-se diametrul interior al conductei viteza apei creşte cresc şi pierderile de sarcinatildedatoritatilde creşterii vitezei apei Din acest motiv icircn cadrul procesului de catildematildeşuire (torcretare)se procedeazatilde la gletuirea stratului de mortar de ciment pentru ca rugozitatea stratului realizatsa fie mai micatilde ca cea dinaintea reabilitatilderii Produsul de cimentare este alcatildetuit din cimentcu proprietatildeţi speciale + nisip cu granulaţie micatilde + aditivi Mortarul preparat icircn malaxoarespeciale dupatilde reţete este transportat cu pompe prin furtun la robot
Reproiectarea constatilde icircn calculul pierderilor de sarcinatilde unitare distribuite icircnainteşi dupatilde reabilitarea conductei precum şi a stabilitatildeţii statice sub influenţa diferitelorsarcini exterioarePierderile de sarcinatilde unitare distribuite icircn funcţie de debitul de apatilde transportat se determinatilde curelaţia
hr = Md Q2 (17)unde hr sunt pierderile de sarcinatilde unitar distribuite icircn mbar m
Md ndash modulul de rezistenţa hidraulicatilde icircn s2 m5Modulul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde Md se calculeazatilde cu relaţia
Md = 00826middot(λd5) (18)unde λ este coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde [-]
d- diametrul interior al conductei icircn mIntre coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde λ şi coeficientul lui Chezy ndashC- existatilde
legatildeturaλ = 8middotg C2 (19)
unde C -este coeficientul lui Chezy icircn m05sg-acceleraţia gravitaţionalatilde icircn ms2
Coeficientul lui Chezy se determinatilde cu expresia
C = kmiddotRh16 (20)
unde k-coeficientul de rugozitate al materialului [-]
11
Raza hidraulicatilde a conductei cu secţiunea circularatilde se determinatilde cu expresia
Rh = d4 (21)unde d ndash diametrul interior al conductei icircn m
In cazul icircn care se urmatildereşte protecţia anticorozivatilde umplerea fisurilor rigiditatea catildeptuşelii
(aplicaţie semi-structuralatilde) materialul folosit la obţinerea stratului depus de o anumitatilde
grosime t trebuie satilde asigure rezistenţa la forfecare pentru a menţine continuitatea
longitudinalatilde a stratului icircn prezenţa mişcatilderilor de teren rezistenţatilde la icircncovoiere rezistenţatilde
pentru preluarea sarcinilor dinamice Trebuie satildepate puţuri de lansare (de plecare de sosire
intermediare) care reprezintatilde circa 6 din suprafaţa totalatilde a şanţului necesar pentru
realizarea cu tranşeu deschis a conductei
223 Tehnologia sliplineTehnologia constatilde icircn introducerea unui tub nou icircn tubul vechi curatildeţat De regulatilde se
instaleazatilde conducte noi din GRP din PEID icircn conducte vechi Metoda se aplicatilde la reabilitareaconductelor de apatilde potabilatilde canalizare menajeratilde şi industrialatilde gaze naturale Toate sarcinilesunt preluate de noua conductatilde Secţiunea transversalatilde a noii conducte este mai micatilde casecţiunea transversalatilde a vechii conducte dar diferenţa va fi compensatatilde de valoareacoeficientul de rugozitate foarte mic al suprafeţei interioare a noii conducte Spaţiul dintrevechea conductatilde şi noua conductatilde este umplut cu un material special de cimentare In figura4A se prezintatilde schema tehnologicatilde de montare a noii conducte din PEID icircmbinatatilde prin suduratildecap la cap icircn exteriorul conductei vechiIn figura 4B se prezintatilde schema tehnologicatilde pentrumontare conducte GRP
A B1 2 3 4 5 1 2 3
12
Fig4 A-Tehnologie slipline montare conductatilde PEID 1- conductatilde veche2 ndashcap de tragere3-material de umplere4- cacircrlig6- conductatilde nouatilde PEID B-montare conductatilde GRP 1- conductatildeveche 2-material de cimentare 3- conductatilde nouatilde
224 Tehnologia subline
In conducta veche inspectatatilde video şi ulterior curatildeţatatilde foarte bine se introduce oconductatilde de polietilenatilde PE 80 sau PE 100 avatildend SDR (raportul dintre Dn t ) icircntre 26 şi 80Conducta nouatilde se supune unui proces de deformare a secţiunii transversale pe toatatilde lungimeaconductei sub forma de U ( icircn domeniul de elasticitate al materialului) dupatilde care se leagatilde cubenzi de sprijin figura 5 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde de troliu cu un cablu forţa detragere fiind monitorizatatilde permanent Dupatilde introducerea noii conducte icircn vechea conductatilde seintroduce apatilde sub presiune icircn conductatilde benzile de sprijin se vor rupe şi conducta nouatilde vareveni la forma iniţialatilde datoritatilde memoriei termice Procedeul se aplicatilde pentru Dn = 75mmdivide 1600mm şi lungimea L = 600m
1 2 3 4
Figura 5 Tehnologia subline 1- conductatilde veche 2- conductatilde nouatilde 3 ndash bandatilde de sprijin4 ndash conductatilde nouatilde revenitatilde la forma circularatilde
225 Tehnologia compact pipe
Conducta nouatilde din PEXa ( polietilenatilde reticulatatilde cu memoria formei) este introdusatilde icircnconducta de reabilitat deformatatilde sub forma literei C Aceastatilde conductatilde este trasatilde icircn conductaveche cu ajutorul unui troliu puţurile de acces sunt fie catildeminele de vanatilde existente fie puţuri
13
noi In figura 6 se prezintatilde poziţia conductei noi icircn timpul procesului de reabilitare şi dupatildereabilitare Readucerea conductei noi la forma iniţialatilde se face prin icircncatildelzire cu abur
Diametrul conductelor de reabilitat Dn = 100 divide 500 mm lungimea maximatilde 700mConducta nouatilde se muleazatilde pe interiorul conductei vechi şi preia sarcinile acesteia
226 Tehnologia swagelining
Tehnologia swagelining utilizeazatilde ca şi conductatilde nouatilde polietilena standard catildereia i sereduce diametrul cu 5divide 15 - deformatatilde icircn domeniul elastic cu ajutorul unui echipamentcomplex de reducere a diametrului figura 7 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde cu troliu icircnconducta veche ce trebuie reabilitatatilde Dupatilde aşzarea pe poziţia finalatilde a conductei forţa detragere este redusatilde iar conducta nouatilde revine la diametrul iniţial datoritatilde fenomenului derevenire elasticatilde Conducta nouatilde se muleazatilde perfect pe suprafaţa interioaratilde a conductei dereabilitat suprafaţatilde ce trebuie satilde fie curatatilde In figura 8 se prezintatilde instalaţia pentru procedeulswagelining Diametrul conductelor ce pot fi reabilitate Dn= 65 divide 1000mm la o lungimede 1000 m
Forţa de tracţiune a troliului poate fi determinatatilde cu relaţia ( 2 )
1 2 3Fig6 Tehnologia compact pipe 1-conductatilde de reabilitat 2- conductatildenouatilde deformatatilde icircn C 3- conductatilde nouatilde readusatilde la forma iniţialatilde
14
1 2 3 4 5
Figura 7Reducere dimensiuni conductatilde 1-conductatilde veche2 ndash conductatilde nouatilde gacirctuitatilde3- filieratilde 4- conductatilde nouatilde5- cap de tragere
1 2 3 4 5 6 7 8 9Figura 8 Instalaţie pentru tehnologia swagelining 1-conductatilde nouatilde PE 2- rolatilde de ghidare 3-reductor 4- puţ de plecare 5- conductatilde veche 6- cap de tragere 7- cablu 8-puţ sosire 9-troliu
267 Tehnologia rolldown
Tehnologia se aplicatilde la sistemele de distribuţie apatilde cu diametre mari amplasate icircn zone cutrafic pietonal şi auto ridicat Se utilizeazatilde conducte din PE icircmbinate prin suduratilde cap la cap peşantier cu ajutorul unui dispozitiv special cu role perechi Acest dispozitiv reduce diametrulcu maxim 10 icircn domeniul elastic al materialului viteza de reducere fiind de 1divide 3mminutReaducerea la forma şi dimensiunea iniţialatilde se face prin icircncatildelzirea conductei cu aburProcedeul este unul structural se pot reabilita conducte instabil din punct de vederestatic In figura 9 se prezintatilde tehnologia rolldown Dimensiunile conductelor de reabilitatDn=150 divide1000 mm lungimea 600 divide800 m
15
1 2 3 4
Figura 9 Tehnologia rolldown 1-conductatilde de reabilitat2-role3- conductatilde nouatilde4- conductatilde nouatilde fixatatilde icircn conducta veche
Bibliografie1 Roman M şa- Analiza multicriterialatilde Manual 2012 Academia de studii economiceBucureşti2 Massimio Flori ndashGhid pentru analiza cost-beneficu a proiectelor de investiţii Fonduleuopean pentru dezvoltare regionalatilde fondul de coeziune şi ISPA Universitatea de studii dinMilano 19973xxx - Ghid naţional pentru analiza cost-beneficiu a proiectelor finanţate din instrumentelestructurale Ministerul Economiei şi finanţelor4 StoenescuAl şa- Culegere de probleme de mecanicatilde teoreticatilde Editura Didacticatilde şipedagogicatilde Bucureşti 19655 Tudor I şa ndash Protecţia anticorozivatilde şi reabilitatea conductelor şi rezervoarelor EdituraUPG Ploieşti 2007 ISBN ndash 978-973-719-154-06 UTCB-ICECOM Bucureşti ndash Ghid pentru reabilitatea conductelor pentru transportul apei(brutecurate uzate uzate epurate etc) Bucureşti 20137Alessandrescu A- Inginerie mecanicatilde a sistemelor de conducte Ghid de proiectare + CDEditura AGIR Bucureşti 2013 ISBN 978-973-720-489-98 Paraschiv D- Tehnologii de recondiţionare şi procesatilderi ale suprafeţelor metalice EdituraJunimea Iaşi 2005 ISBN 973-37-0539-x9Najafi M ndash Trenchless technologies Piping- Installation and Inspection SUA ASCE PressISBN -978-0-07-164088-62010
16
10 Trujillo ARGhaderi S- Analysis of the long ndashterm Effect of mentenance Strategies InPipelines Technology 2006 Conference Bochum200611 httpmasinisiutilajero12 wwwtpcomro13 wwwrehaucom14SREN 129502 Calculul de rezistenţatilde mecanicatilde al reţele lor icircngropate sub diverse condiţiide icircncatildercare15 wwwceindustrialcomro16 httpinstalatiiucoznetindexconducte0-1517 wwwmnsrocamasuire framehtml18 wwwreabilitare-conductero19wwwcrumanro20 wwwHobasro21wwwgrup4cjro
- Note de curs 1pdf
- Note de curs 2_3pdf
- Note de curs 4_5pdf
- Note de curs 6pdf
- Note de curs 7_8_9pdf
6
Fig7 Tipuri de PIG
1 2 3
Fig8Instalaţie de diagnosticare NO PIG 1- placa cu senzori 2 ndash cablu 3- calculator
4 Diagnosticarea conductelor din sistemul de distribuţieConductele de transport şi distribuţie sunt izolate exterior ( protecţie pasivatilde) cu ţesatildeturatilde devatatilde de sticlatilde şi bitum protejate catodic ( protecţie activatilde) Ingropate dacatilde este cazul la minim08 m adacircncime sau montate suprateran Diagnosticarea statilderii tehnice a conductelor se facecu urmatildetoarele procedee
- examinarea vizualatilde cu ochiul liber folosind lupa dacatilde este cazul-examinare imagisticatilde icircn interiorul conductei cu camere video- examinare cu ultrasunete cu impuls reflectat- examinare cu ajutorul curenţilor turbionari- examinare cu radiatii penetrante ( Xγ )- examinare prin termografie
Conductele pot avea defectele coroziune eroziune obosealatilde Forma acestor defecte poate fi
ovalatilde neregulatatilde spiralatatilde Din punct de vedere al originii şi localizare avem defecte de
suprafaţatilde icircn apropierea suprafeţei şi defecte interne Defectele pot fi individuale sau grupate
Alegerea procedeului de diagnosticare se face dupatilde tipul defectului accesibilitatea conductei
nivel de sensibilitate dorit echipament de examinare disponibil costul procedeului Chiar
dacatilde conductele sunt corodate şi pierderea de material din peretele conductei este mai mic de
7
80 din grosimea peretelui dar nu au scurgeri de gaze ele nu se scot din funcţiune dar se
poate micşora presiunea din conductatilde Urmeazatilde a se repara ca defect local efectuicircndu-se
reparaţia localatilde a conductei pe o anumitatilde lungime
Verificarea tehnicatilde a conductelor şi branşamentelor se executatilde la intervale de 6luni-
12 luni icircn funcţie de numatilderul de defecte constatate kman precedent şi alţi parametri tabelul
1 Tabelul 1
Termene maximale pentru efectuarea verificatilderilor tehniceTipul conductei Conducte din oţel Conducte din PE
subterane supraterane
Numatilder de
defecte
constatatekman
precedent x
x lt 0025 0025ltxlt025 025ltxlt1 xgt1 indiferent de
vechimea
conductei
cu
vechime
ltde 2 ani
cu
vechime
gtde 2 ani
Interval de timp
1
verificare
an
1 verificare la
6 luni
1
verificare
la 3 luni
1
verifi
care
lunatilde
1
verificarean
1
verificare
la 6 luni
1
verificare
an
Verificarea etanşeitatildeţii icircmbinatilderii conductelor şi armatildeturilor se face la presiunea de lucru a
gazului din instalaţie cu spumatilde de apatilde şi satildepun sau aparate de detectare scurgeri de gaz metan
In figura 9 se prezintatilde un aparat pentru inspecţie video tractat manual iar icircnfig10 aparat pentru detectarea scurgerilor de gaze naturale utilizat la verificarea etanşeitatildeţii
1
2
Fig10 Aparat pentru detectare scurgeri degaze naturale 1 senzor 2- aparat
Fig9 Aparat pentru inspecţie video
8
Bibliografie
1TatildenatildesescuFT ndash Electrotehnologii Protecţia mediului procesarea de materiale şicontrol nedistructiv Editura AGIR Bucureşti 2011 ISBN 978-973-720-353-32ZecheruGh şa- Strategii de mentenanţatilde pentru conductele de transport al gazelornaturale Universitatea de petrol şi gaze Ploieşti 20113Laţa I Bicircrsan F ndashUtilizarea materialelor compozite la repararea defectelor de tip lipsatildede material produse prin coroziunea exterioaratilde a conductelor metalice In Monitorul depetrol şi gaze 5 (111) mai 2011p64wwwnopigro5wwwflowtitecom ndash Manual de intervenţie Flowtite Technology AS Norvegia6wwwtransgazro7wwwarmagazro8wwwagirro9wwwpipelineengineeringro10wwwscrigroupcom11wwwartecnoro12wwwavantro13PT CR 12-200315SREN 13480-32003A2 200716SREN 14291 ndash Soluţii spumante pentru detectarea scurgerilor de gaze17 EN 12954-2
9
Anexa 1-Garatilde de lansare - primire PIG (godevil) [10]
1
Note de curs 7-8-9 Metode şi tehnologii de reabilitare şi modernizare a conductelor dedistribuţie apatilde canalizare gaz
1 Alegerea tehnologiei de reabilitare a conductelor utilizacircnd analizamulticriterialatilde
11 GeneralitatildeţiReabilitarea conductelor reprezintatilde o etapatilde importantatilde icircn prelungirea duratei de
exploatare a conductei degradate pe o perioadatilde de 30 divide 50 ani Costul reabilitatilderii este estimatla 50 divide 75 din valoarea unei noi investiţii De exemplu icircnlocuirea conductelor de gazenaturale sau a unor tronsoane din acestea se face icircn funcţie de starea tehnicatilde numatilder de defecte km agresivitatea solului şi valorile curenţilor de dispersie modernizarea carosabilului şiinfrastructurii sistemelor de utilitatildeţi necesitatea redimensionatilderii schimbarea regi mului depresiune influenţa asupra mediului ambiant dezvoltarea economicatilde a unor regiuni etcLuarea deciziei de reabilitare este etapa cea mai importantatilde icircn realizarea proiectului dereabilitare Fiind un proiect de dezvoltare tehnologicatilde fundamentarea deciziei se face cuajutorul analizei muticriteriale -AMC Aceasta se bazeazatilde pe analiza cantitativatilde ndash prinpunctare ierarhizare determinarea ponderii - a unei game largi de catagorii şi criteriicalitative de impact Alatildeturi de costurile şi beneficiile economice stabilite prin metodacost-beneficiu - MCB - pot fi elaboraţi diferiţi indicatori sociali şi de mediu Utilizareaacestei metode permite structurarea şi combinarea diferitelor evaluatilderi ce trebuie luate icircnconsiderare icircn luarea deciziilor cacircnd pot fi mai multe alternative
AMC este utilizatatilde pentru selectarea celei mai bune alternative din cele disponibilepentru realizarea investiţiei icircn reabilitarea conductelor Pentru proiecte mici se utilizeazatildeAMC iar pentru proiecte majore AMC + MCB AMC poate fi aplicatatilde şi icircn cazurile icircncare proiectul are obiective simple acestea fiind calitative şi mai puţin cuantificabile
Etapele utilizatilderii AMC sunt- stabilirea contextului decizional- definirea opţiunilor- definirea criteriilor- crearea matricei de performanţatilde- standardizarea punctajelor- ponderea criteriilor pentru cuantificarea relativatilde a fiecatilderui criteriu icircn procesul
decizional- ierarhizarea opţiunilor- ierarhizarea rezultatelor- analiza de senzitivitateStrategia de reabilitare a unui tronson de conductatilde cuprinde urmatildetoarele etape- analiza situaţiei actuale ţinacircnd cont şi de istoricul conductei- stabilirea obiectivelor- managementul datelor- evaluarea defectelor şi a altor elemente ale tronsonului de reabilitat- estimarea şi verificarea costurilor- propuneri şi analizarea strategiei de reabilitare
- planificarea operaţiilor de reabilitareIn final se icircntocmeşte proiectul de reabilitare al conductei Justificarea adoptatilderii proiectului dereabilitare se axeazatilde pe
- reducerea costurilor de operare- reducerea costurilor de reparaţii a conductelor- reducerea pierderilor de fluid vehiculat prin conducte
2
- creşterea gradului de icircncredere a consumatorului icircn calitatea serviciului asigurat defurnizor ( calitatea fluidului presiunea de funcţionare reducerea numatilderului de opririaccidentale)
- protecţia mediului şi conservarea resurselor naturale
12 Metode de evaluareIn cadrul evaluatilderii factorilor care sunt luaţi icircn considerare la luarea deciziei de reabilitare aconductelor fie prin metoda clasicatilde tranşeu deschis fie prin metoda modernatilde NO DIG (fatilderatilde decopertare) se aplicatilde urmatildetoarele metode
- analiza directatilde a performanţelor alternativelor- icircnsumarea ponderilor sau modele liniare cumulative- procesul ierarhiei analitice ( PIA)- metoda ELECTRE l
Indiferent de metoda adoptatatilde icircn prima fazatilde a analizei trebuie stabilite metodele şi procedeelede reabilitare a conductelor Tehnologiile pot fi clasificate astfel pentru catildeptuşireacanalelorconductelor introducerea unei conducte noi icircn conducta veche conducta nouatildepreia sarcinile conductei vechi consolidarea conductei vechi realizarea de lucratilderi noi Inschema urmatildetoare se prezintatilde principalele metode şi tehnologii de reabilitareReparaţie capitalatilde reabilitare conducte-NO DIG (fatilderatilde decopertare)
- place pipe (CIPP) -pentru conducte instabile şi stabile din punct de vedere static - palled in place - inverted in place
- slipline- pentru conducte instabile şi stabile static- catildeptuşire interioaratilde (torcretare)
- cu mortar de ciment - cu polimeri
- close fit pipe - sublime -swagelining - rolldown -compact pipe
Inlocuire conducte vechi ndashNO DIG-cu icircndepatildertarea conductei vechi din sol
- conductatilde pilot ndashpilot l- pilot ll
- impactor- pipe ejection- pipe extraction- CLG
- cu distrugerea conductei vechi- pipe bursting (cu aer comprimat cu forţatilde de tragere cu acţionarehidraulicatilde pipe implosion)- pipe splitting ( pentru oţel fontatilde ductilatilde )
Reparaţie capitalatilde reabilitare - tranşeu deschisReparaţie localatilde - short liner pentru Dn = 100 divide 600 mm
- echipament robotizat pentru netezirea presarea mufelor şi cratildepatildeturilor din ţevi Dn
ge 150 mm + reabilitarea branşamentelor realizate cu coliere presate pe conductaprincipalatilde şi etanşare cu ratildeşini Dn ge 150 mm
- tehnica injectatilderii pentru sigilarea mufelor şi cratildepatildeturilor
3
- procedee de reparare prin sudare la conducte metalice ( icircncatildercare cu suduratilde peticesudate manşoare tip B
- procedee de reparare a conductelor metalice fatilderatilde sudare( cu manşon tip Aicircnvelişuri cu ratildeşinatilde)
- utilizarea icircnvelişurilor de consolidare metalice umplute cu materiale polimerice saucompozite
- repararea conductelor metalice cu icircnvelişuri din materiale polimerice saucompozite
-Criteriile al catilderui numatilder nu trebuie satilde fie mai mare de 10 pentru selecţia tehnologiilor dereabilitare sunt prezentate icircn tabelul 1Analizicircnd caracteristicile tehnice şi tehnologice ale tronsonului de conductatilde din schemaprezentatatilde mai sus se extrag variantele de reabilitare care se noteazatilde cu V1 V2ViDin tabelul 1 se aleg criteriile de evaluare
Criterii pentru selecţia tehnologiilor de reabilitare Tabelul 1NrcrtCj Denumirea criteriului UM Natura criteriuluiC1 Durata de viaţatilde a conductei reabilitate ani maximizantC2 Durata de execuţie ani minimizantC3 Perturbarea traficului sau a exploataţiei agricole minimizantC4 Perturbarea altor reţele minimizantC5 Afectarea mediului minimizant
C6 Preţul reabilitatilderii ron minimizantC7 Lungimea traseului m maximizantC8 Garanţia ani maximizantC9 Accesibilitatea ( satisfacerea necesitatildeţilor
locuitorilor a mediului de afaceri)lockm maximizant
Notatilde Natura criteriului poate fi schimbatatilde la cerinţele beneficiarului particularitatildeţile lucratilderiide reabilitare prevederile legislaţiei icircn vigoare factori sociali etc
Fiecatilderui criteriu de evaluare Cj i se stabileşte un coeficient de importanţatilde Kj pe oscaratilde de ierarhizare de la 1 la 3
- 1 ndash importanţatilde redusatilde- 2 ndash importanţatilde medie- 3 ndash importanţatilde maximatilde
Pentru stabilirea ponderii de importanţatilde al fiecatilderui criteriu selectat se utilizeazatilde coeficienţinumerici de importanţatilde utilizacircndu-se diferite scatilderi cu valori 1 divide 3 1 divide 5 1 divide 7 1 divide 10 1 divide100 Alegerea scatilderii se face icircn funcţie de precizia cu care se doreşte departajarea criteriilor deevaluare In tabelul 2 se prezintatilde cacircteva scale de evaluare ( clasificare)
Scale de clasificare cu diferite nivele Tabelul 2
Calificativ acordat Grad de satisfacere3 nivele 1 minim
2 parţial3 total
5 nivele 0 nesatisfatildecatildetor25 satisfatildecatildetor
4
5 mediocru75 bine10 foarte bine
7 nivele -3 influenţatilde negativatilde foarte mare-2 influenţatilde negativatilde mare-1 influenţatilde negativatilde0 nici o influenţatilde1 influenţatilde pozitivatilde2 influenţatilde pozitivatilde mare3 influenţatilde pozitivatilde foarte mare
10 nivele ndash transformareacalificativelor icircn note
Foarte bine Bine Mediocru Satisfatildecatildetor Nesatisfatildecatildetor
Criterii cu pondere ge 3 10 75 5 25 0Criterii cu pondere 2 8 65 5 35 2Criterii cu pondere 1 7 6 5 4 3
Eficienţa economicatilde a noilor tehnologii NO DIG apare numai peste o anumitatilde valoare alungimii de conductatilde reabilitatatilde
13 Metoda de evaluare globalatilde a performanţelorAceastatilde metodatilde este icircn prezent cea mai utilizatatilde de diverse firme instituţii pentru luareadeciziilor icircn domeniul reabilitatilderii sistemelor de conducte ( face parte din metoda icircnsumatilderiiponderilor) Paşii care trebuie urmaţi sunt
- stabilirea variantelor care urmeazatilde a fi analizate schema punct 12- stabilirea criteriilor de evaluare ndash tabelul 1- şi a coeficienţilor numerici de importanţatildetabelul 2- icircntocmirea matricei cu calificative şi transformarea calificativelor icircn notecare seicircnscriu icircn matricea notelor-- calcularea indicelui global de performanţatilde pentru fiecare variantatilde icircn parte cu relaţia
IG = jj
n
j
KN 1
(1)
unde Nj este nota atribuitatildeKj ndash coefientul de performanţatilde (numerici de importanţatilde) a criteriului de evaluaren ndash numatilderul de criterii de evaluare (maxim 10)-clasificarea variantelor analizate- varianta cu punctajul cel mai mare ocupatilde prima
poziţie
2 Principalele tehnologii de reabilitare modernizare conducte
21 Tehnologia cured in place pipe (CIPP)Tehnologia constatilde icircn introducerea unui tub linear flexibil (furtun) ales icircn funcţie de
aplicaţie (apatilde potabilatilde canalizare apatilde industrialatilde etc) impregnat cu o ratildeşinatilde termoreglabilatildeicircn conducta gazdatilde ce trebuie reabilitatatilde Tubul linear flexibil este confecţionat din poliesterlacircnatilde material fibros şi prevatildezut pe o faţatilde cu un film din polietilenatilde poliuretan PVC Ratildeşinatermoreglabilatilde este aleasatilde icircn funcţie de utilizare poliester la canalizatilderi sanitare vinilester laaplicaţii industriale unde se cere rezistenţatilde mare la coroziune şi presiune ratildeşinatilde epoxidicatilde laapatilde potabilatilde icircn domeniul industrial unde se cere rezistenţatilde mare la presiune şi temperaturatilde
5
ridicatatilde In figurile 1 şi 2 se prezintatilde schema de principiu a metodei CIPP antrenareafurtunului se face cu apatilde rece
1 2 3 4 5 6 7 8
Fig1 Introducere furtun flexibil icircn conducta veche 1- conductatilde veche (gazdatilde) 2- apatilde rece3- autospecialatilde 4- furtun nou 5- furtun pliat impregnat cu ratildeşinatilde 6 ndashechipament tip rastel7- catildemin de acces 8- hidrant
Intatilderirea furtunului cu apatilde caldatilde este prezentatatilde icircn figura 2Tratarea ratildeşinii cu careeste impregnat furtunul se poate face cu apatilde caldatilde abur cu latildempi cu raze ultravioleteLa tratarea cu apatilde caldatilde sau abur se urmatildereşte cu ajutorul unor senzori permanenttemperatura la fiecare capatildet al furtunului Ratildeşinile artificiale epoxy A2000B se folosescpentru catildeptuşeli impregnate la exteriorul furtunului PVC iar FluvPax TF4 se utilizeazatilde lamateriale neţesute la furtune PUExistatilde douatilde procedee de introducere a furtunului flexibil icircn conducta veche (gazdatilde) primulinverted in place la care furtunul este introdus cu ajutorul aerului comprimat (presiunea aer02divide04 bari) sau a apei al doilea procedeu pulled in place la care furtunul se trage icircnconducta veche cu troliu Procedeul CIPP se poate aplica pentru conducte instabile şi stabiledin punct de vedere static
Procedeul se aplicatilde la conducte cu Dn = 100 divide 1200 mm Lungimea tronsonuluireabilitat L le 600 mIndiferent de procedeu se va urmatilderi viteza cu care se deplaseazatilde furtunul icircn conducta veche(gazdatilde) 4 divide 7 mmin precum şi forţa de tragere a furtunului care nu trebuie sa depatildeşeascatildevaloarea prescrisatilde de producatildetor Se utilizeazatilde curent douatilde tipuri de furtune
- pe baza icircnvelişului extern PVC conducta este icircn linie dreaptatilde coturi la maximum450 Dn = 100 divide 400 mm dimensiunile nu se modificatilde icircn timpul procesului deinstalare
- pe baza icircnvelişului extern PU pentru ţevi drepte cu coturi la 900 extensibile se potutiliza şi la un alt diametru mai mare ca cel nominal de micşoreazatilde cu 4 datoritatildeextensiilor radiale icircn consecinţatilde lungimea de va matilderi cu 4
6
Forţa de tragere a furtunului datoritatilde frecatilderilor dintre conducta gazdatilde şi furtun se poatecalcula cu expresia
Ft = 12 (μmiddotpmiddotx) (2)unde Ft este forţa de tragere icircn N
μ = 01 divide 03 ndashcoeficient de frecare furtun conductatilde vechep ndash greutatea liniaratilde a furtunului icircn Nmx ndash lungimea furtunului icircn m
1 2 3 4 5Figura 2 Intatilderirea ratildeşinii cu apatilde caldatilde 1 catildemin de sosire 2- apatilde caldatilde 3- conductatilde nouatildeicircntatilderitatilde4-conductatilde apatilde caldatilde tur 5- conductatilde apatilde caldatilde retur
Dupatilde icircntatilderirea ratildeşinii conducta poate fi spatildelatatilde şi dezinfectatatilde Conductele de branşament seleagatilde la conducta reabilitatatilde cu ajutorul robotului echipat special cu freze şi camere videoUrmeazatilde inspecţia video pe icircntreg traseul reabilitat Garanţia acordatatilde 25 ani[14]
Tehnologia de execuţie are urmatildetoarele etape- colectarea datelor de spre diametrul nominal al conductei gazde debitul vehiculat
grosimea peretelui materialul din care este confecţionatatilde conducta schimbatilderile de diametrupe anumite tronsoane identificarea tuturor ramificaţiilor active şi inactive
- identificarea gurilor de acces sau executarea acestora- montarea echipamentului de tip rastel- redicţionarea curgerilor din conducta gazdatilde curatildeţirea conductei- instalarea furtunului impregnat cu ratildeşinatilde icircn conducta gazdatilde prin gurile de acces- uscarea materialului cu apatilde caldatilde abur sau latildempi cu raze ultraviolete- verificarea conductei noi- reconectarea conecţiilor laterale prin decuparea de guri de conectare laterale şi
sigilarea conecţiilor laterale abandonate22 Calculul de reabilitare a conductei reabilitate cu tehnologia CIPP
7
Conducta gazdatilde poate fi parţial deterioratatilde Pentru a se realiza stabilitatea staticatilde a noiiconducte reabilitate trebuie dimensionat furtunul icircn funcţie de solicitatilderile externe Calcululconstatilde icircn
- calculul la incovoiere- calculul la flambaj- calculul rezistenţei furtunului la obosealatilde (stres)- calculul la flambaj datorat icircncatildercatilderii rezultate din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde
221 Calculul la icircncovoiereCalculul de icircncovoiere constatilde fie icircn determinarea procentului de icircncovoiere
efectiv (γD) la o anumitatilde grosime a peretelui furtunului t fie a grosimii pereteluifurtunului t admiţacircnd un procent de icircncovoiere maxim de (γD) le 5 Procentul deicircncovoire se calculeazatilde cu relaţia
γD = K(LW + Ws ) 100 [ E 15( DR ndash 1)3 + 0061 Es] (3)
unde γ este icircncovoierea conductei reabilitate-γD le 5 - procentul de icircncovoiere- L = 125 coeficient de decalaj- K = 0083 constantatilde de stratificare- W ndash icircncatildercarea staticatilde icircn N- Ws ndash icircncatildercarea dinamicatilde icircn N- DR = D t ndashraportul conductei reabilitate- D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat) icircn m- t ndash grosimea furtunului icircn m- E ndashmodulul de elasticitate al solului icircn Nm2- Es- modul de reacţie al solului icircn Nm2
Incatildercarea staticatilde W rezultatatilde din greutatea solului se calculeazatilde cu relaţiaW = CmiddotωmiddotBd 144 (4)
Unde C ndashgrad de ovalizareω- densitatea solului icircn kgm3Bd- latildeţimea tranşeei icircn care a fost montatatilde conducta ga zdatilde ( de reabilitat) icircn m
Coeficientul C se determinatilde cu expresia
C =
ku
e d
S
B
Huk
2
1
2
(5)
unde ku este raportul icircntre icircncatildercarea orizontalatilde şi cea verticalatildeHs ndashadacircncimea de pozare a conductei icircn m
Calculul icircncatildercatilderii dinamice care acţioneazatilde asupra furtunului pleacatilde de la realitatea catilde asuprafurtunului pot acţiona icircncatildercatilderi dinamice concentrate WSC şi icircncatildercatilderi dinamice distribuiteWSD
WS= WSC + WSD (6)
WSC = 033middotCSCmiddotPmiddotFSC 12middotD (7)WSD = CSDmiddotpmiddotFSD 144 (8)
unde CSC ndash coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor concentrateP ndash icircncatildercatilderi concentrate icircn NFSC- factor de impact pentru icircncatildercatilderi concentrate
8
CSD- coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor distribuitep ndash suprafaţa pe care sunt aplicate icircncatildercatilderile distribuite m2FSD- factor de impact pentru icircncatildercatilderi distribuite
222Calculul la flambaj
Furtunul este solicitat exterior de icircncatildercatilderi dinamice concentrate şi distribuite plusicircncatildercarea rezultatatilde din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde Grosimea furtunului t se determinatilde curelaţia[9]
t = 0721 D
3
1
2
sSL
t
CEBRE
I
Nq
(9)
unde D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde icircn mN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
qt =N
1 2
1
332
D
IECcedilBR L
(10)
qt ndash presiunea exterioaratilde exercitatatilde asupra conductei icircn Nm2EL ndash modulul de elasticitate redus la icircncovoiere datoritatilde efectului de icircmbatildetracircnire icircn Nm2Rω= 1 ndash 033(HωHS) coeficientul lui Buoyancy pentru apatilde (valoare minimatilde 067)B - coeficient de elasticitate pentru furtunI = 250t - moment de inerţieC- coeficient de ovalizare a conductei respectiv al furtunului calculat cu relaţia
C =
3
2
1001
1001
q
q
(11)
q ndash gradul de ovalizare calculat cu expresia
q = 100 (m
m
D
DD max ) (12)
unde Dm Dmax sunt diametrul mediu respectiv diametrul maxim al conducteiCoeficientul de elasticitate pentru furtun se determinatilde cu expresia
B =sH
e650
41
1
(13)
Incatildercatilderile statice şi dinamice se determinatilde cu relaţiile (6) (7) (8)In cazul icircn care flambajul este datorat numai icircncatildercatilderilor rezultate din acţiunea pacircnzei
de apatilde freaticatilde grosimea furtunului t se calculeazatilde cu expresia
9
t =
1
1(
2 3
1
2
PN
CKE
DR
L
(14)
icircn care P ndash este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunK = 7 ndashfactor de amplificareEL ndash modulul de elasticitate la icircncovoiereν = 03 ndashcoeficientul lui Poisson pentru furtunC- coeficientul de ovalizareDR- raportul conductei reabilitateN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
223 Verificarea rezistenţei furtunului la stresLa o duratatilde de viaţatilde de 50 de ani furtunul este supus unor condiţii de stres (obosealatilde
icircmbatildetracircnire) Fiind confecţionat din mai multe materiale cu caracteristici tehnice diferitefurtunul trebuie verificat şi la stres Se poate utiliza relaţia
15100
q(1+
100
q)( 2)(
t
D- 05 ( 1+ )
100
q)(
t
D=
PN
S(15)
icircn care P este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunt ndash grosimea furtunuluiN = 15 divide 2 factor de siguranţatildeS ndash rezistenţa la icircncovoiere a furtunuluiD ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat)q ndash gradul de ovalizare
Valoarea cea mai mare a grosimii furtunului t ca rezultat al diferitelor calcule efectuatepentru fiecare tip de solicitare icircn parte este grosimea finalatilde a peretelui furtunului
23 Metode de catildeptuşire interioaratildeConductele ce trebuie reabilitate sunt catildeptuşite pe suprafaţa interioaratilde cu un strat
subţire de mortar de ciment special sau polimeri speciali De regulatilde grosimea stratului estemai micatilde de 10 mm In unele cazuri se pot depune mai multe straturi Captuşirea interioaratilde(catildematildeşuirea) trebuie satilde asigure protecţie anticorozivatilde umplerea fisurilor şi a gatildeurilorrigiditatea catildeptuşelii stabilitatea staticatilde a conductei In acelaşi timp se icircmbunatildetatildeţescproprietatildeţile hidraulice ale conductei suprafaţa rezultatatilde icircn urma depunerii are rugozitatea maimicatilde ca rugozitatea suprafeţei interioare a vechii conducte Inainte de a se aplica metoda decatildeptuşire interioaratilde conducta se curatildetatilde foarte bine asiguracircndu-se un suport bun pentrucatildeptuşeala aplicatatilde In figura 3 se prezintatilde procedeul de catildeptuşire prin centrifugarePentru protejarea anticorozivatilde a conductelor metalice se aplicatilde catildeptuşeli cu ratildeşini poliexidicatilde
poliuree şi poliuretanToate aceste materiale au şi o bunatilde rezistenţatilde la abraziune Rugozitatea
suprafeţei interioare a conductei este foarte micatilde
Procedeul se aplicatilde la conducte cu diametrul nominal Dn= 80 divide 3400 mm şi lungimi aletronsoanelor de conducte L le 400 m
10
1 2 3 4 5 6Fig3 Utilaj pentru catildeptuşire prin centrifugare 1-conductatilde veche curatildeţatatilde 2 - furtun pentrualimentare cu mortar 3- robot 4- cap de pulverizare prin centrifugare 5- sistem de gletuire6-strat de mortar depus
Debitul de apatilde transportat prin conductatilde Q icircnainte de reabilitare calculat cu relaţiaQ = Av (16)
unde - Q este debitul apei vehiculate prin conductatilde icircn m3s- v ndashviteza apei icircn secţiunea de calcul icircn ms- A ndasharia secţiunii transversale a conductei icircn m2
trebuie satilde fie cel puţin egal cu debitul de apatilde transportat prin conducta reabilitatatildeMicşoracircndu-se diametrul interior al conductei viteza apei creşte cresc şi pierderile de sarcinatildedatoritatilde creşterii vitezei apei Din acest motiv icircn cadrul procesului de catildematildeşuire (torcretare)se procedeazatilde la gletuirea stratului de mortar de ciment pentru ca rugozitatea stratului realizatsa fie mai micatilde ca cea dinaintea reabilitatilderii Produsul de cimentare este alcatildetuit din cimentcu proprietatildeţi speciale + nisip cu granulaţie micatilde + aditivi Mortarul preparat icircn malaxoarespeciale dupatilde reţete este transportat cu pompe prin furtun la robot
Reproiectarea constatilde icircn calculul pierderilor de sarcinatilde unitare distribuite icircnainteşi dupatilde reabilitarea conductei precum şi a stabilitatildeţii statice sub influenţa diferitelorsarcini exterioarePierderile de sarcinatilde unitare distribuite icircn funcţie de debitul de apatilde transportat se determinatilde curelaţia
hr = Md Q2 (17)unde hr sunt pierderile de sarcinatilde unitar distribuite icircn mbar m
Md ndash modulul de rezistenţa hidraulicatilde icircn s2 m5Modulul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde Md se calculeazatilde cu relaţia
Md = 00826middot(λd5) (18)unde λ este coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde [-]
d- diametrul interior al conductei icircn mIntre coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde λ şi coeficientul lui Chezy ndashC- existatilde
legatildeturaλ = 8middotg C2 (19)
unde C -este coeficientul lui Chezy icircn m05sg-acceleraţia gravitaţionalatilde icircn ms2
Coeficientul lui Chezy se determinatilde cu expresia
C = kmiddotRh16 (20)
unde k-coeficientul de rugozitate al materialului [-]
11
Raza hidraulicatilde a conductei cu secţiunea circularatilde se determinatilde cu expresia
Rh = d4 (21)unde d ndash diametrul interior al conductei icircn m
In cazul icircn care se urmatildereşte protecţia anticorozivatilde umplerea fisurilor rigiditatea catildeptuşelii
(aplicaţie semi-structuralatilde) materialul folosit la obţinerea stratului depus de o anumitatilde
grosime t trebuie satilde asigure rezistenţa la forfecare pentru a menţine continuitatea
longitudinalatilde a stratului icircn prezenţa mişcatilderilor de teren rezistenţatilde la icircncovoiere rezistenţatilde
pentru preluarea sarcinilor dinamice Trebuie satildepate puţuri de lansare (de plecare de sosire
intermediare) care reprezintatilde circa 6 din suprafaţa totalatilde a şanţului necesar pentru
realizarea cu tranşeu deschis a conductei
223 Tehnologia sliplineTehnologia constatilde icircn introducerea unui tub nou icircn tubul vechi curatildeţat De regulatilde se
instaleazatilde conducte noi din GRP din PEID icircn conducte vechi Metoda se aplicatilde la reabilitareaconductelor de apatilde potabilatilde canalizare menajeratilde şi industrialatilde gaze naturale Toate sarcinilesunt preluate de noua conductatilde Secţiunea transversalatilde a noii conducte este mai micatilde casecţiunea transversalatilde a vechii conducte dar diferenţa va fi compensatatilde de valoareacoeficientul de rugozitate foarte mic al suprafeţei interioare a noii conducte Spaţiul dintrevechea conductatilde şi noua conductatilde este umplut cu un material special de cimentare In figura4A se prezintatilde schema tehnologicatilde de montare a noii conducte din PEID icircmbinatatilde prin suduratildecap la cap icircn exteriorul conductei vechiIn figura 4B se prezintatilde schema tehnologicatilde pentrumontare conducte GRP
A B1 2 3 4 5 1 2 3
12
Fig4 A-Tehnologie slipline montare conductatilde PEID 1- conductatilde veche2 ndashcap de tragere3-material de umplere4- cacircrlig6- conductatilde nouatilde PEID B-montare conductatilde GRP 1- conductatildeveche 2-material de cimentare 3- conductatilde nouatilde
224 Tehnologia subline
In conducta veche inspectatatilde video şi ulterior curatildeţatatilde foarte bine se introduce oconductatilde de polietilenatilde PE 80 sau PE 100 avatildend SDR (raportul dintre Dn t ) icircntre 26 şi 80Conducta nouatilde se supune unui proces de deformare a secţiunii transversale pe toatatilde lungimeaconductei sub forma de U ( icircn domeniul de elasticitate al materialului) dupatilde care se leagatilde cubenzi de sprijin figura 5 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde de troliu cu un cablu forţa detragere fiind monitorizatatilde permanent Dupatilde introducerea noii conducte icircn vechea conductatilde seintroduce apatilde sub presiune icircn conductatilde benzile de sprijin se vor rupe şi conducta nouatilde vareveni la forma iniţialatilde datoritatilde memoriei termice Procedeul se aplicatilde pentru Dn = 75mmdivide 1600mm şi lungimea L = 600m
1 2 3 4
Figura 5 Tehnologia subline 1- conductatilde veche 2- conductatilde nouatilde 3 ndash bandatilde de sprijin4 ndash conductatilde nouatilde revenitatilde la forma circularatilde
225 Tehnologia compact pipe
Conducta nouatilde din PEXa ( polietilenatilde reticulatatilde cu memoria formei) este introdusatilde icircnconducta de reabilitat deformatatilde sub forma literei C Aceastatilde conductatilde este trasatilde icircn conductaveche cu ajutorul unui troliu puţurile de acces sunt fie catildeminele de vanatilde existente fie puţuri
13
noi In figura 6 se prezintatilde poziţia conductei noi icircn timpul procesului de reabilitare şi dupatildereabilitare Readucerea conductei noi la forma iniţialatilde se face prin icircncatildelzire cu abur
Diametrul conductelor de reabilitat Dn = 100 divide 500 mm lungimea maximatilde 700mConducta nouatilde se muleazatilde pe interiorul conductei vechi şi preia sarcinile acesteia
226 Tehnologia swagelining
Tehnologia swagelining utilizeazatilde ca şi conductatilde nouatilde polietilena standard catildereia i sereduce diametrul cu 5divide 15 - deformatatilde icircn domeniul elastic cu ajutorul unui echipamentcomplex de reducere a diametrului figura 7 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde cu troliu icircnconducta veche ce trebuie reabilitatatilde Dupatilde aşzarea pe poziţia finalatilde a conductei forţa detragere este redusatilde iar conducta nouatilde revine la diametrul iniţial datoritatilde fenomenului derevenire elasticatilde Conducta nouatilde se muleazatilde perfect pe suprafaţa interioaratilde a conductei dereabilitat suprafaţatilde ce trebuie satilde fie curatatilde In figura 8 se prezintatilde instalaţia pentru procedeulswagelining Diametrul conductelor ce pot fi reabilitate Dn= 65 divide 1000mm la o lungimede 1000 m
Forţa de tracţiune a troliului poate fi determinatatilde cu relaţia ( 2 )
1 2 3Fig6 Tehnologia compact pipe 1-conductatilde de reabilitat 2- conductatildenouatilde deformatatilde icircn C 3- conductatilde nouatilde readusatilde la forma iniţialatilde
14
1 2 3 4 5
Figura 7Reducere dimensiuni conductatilde 1-conductatilde veche2 ndash conductatilde nouatilde gacirctuitatilde3- filieratilde 4- conductatilde nouatilde5- cap de tragere
1 2 3 4 5 6 7 8 9Figura 8 Instalaţie pentru tehnologia swagelining 1-conductatilde nouatilde PE 2- rolatilde de ghidare 3-reductor 4- puţ de plecare 5- conductatilde veche 6- cap de tragere 7- cablu 8-puţ sosire 9-troliu
267 Tehnologia rolldown
Tehnologia se aplicatilde la sistemele de distribuţie apatilde cu diametre mari amplasate icircn zone cutrafic pietonal şi auto ridicat Se utilizeazatilde conducte din PE icircmbinate prin suduratilde cap la cap peşantier cu ajutorul unui dispozitiv special cu role perechi Acest dispozitiv reduce diametrulcu maxim 10 icircn domeniul elastic al materialului viteza de reducere fiind de 1divide 3mminutReaducerea la forma şi dimensiunea iniţialatilde se face prin icircncatildelzirea conductei cu aburProcedeul este unul structural se pot reabilita conducte instabil din punct de vederestatic In figura 9 se prezintatilde tehnologia rolldown Dimensiunile conductelor de reabilitatDn=150 divide1000 mm lungimea 600 divide800 m
15
1 2 3 4
Figura 9 Tehnologia rolldown 1-conductatilde de reabilitat2-role3- conductatilde nouatilde4- conductatilde nouatilde fixatatilde icircn conducta veche
Bibliografie1 Roman M şa- Analiza multicriterialatilde Manual 2012 Academia de studii economiceBucureşti2 Massimio Flori ndashGhid pentru analiza cost-beneficu a proiectelor de investiţii Fonduleuopean pentru dezvoltare regionalatilde fondul de coeziune şi ISPA Universitatea de studii dinMilano 19973xxx - Ghid naţional pentru analiza cost-beneficiu a proiectelor finanţate din instrumentelestructurale Ministerul Economiei şi finanţelor4 StoenescuAl şa- Culegere de probleme de mecanicatilde teoreticatilde Editura Didacticatilde şipedagogicatilde Bucureşti 19655 Tudor I şa ndash Protecţia anticorozivatilde şi reabilitatea conductelor şi rezervoarelor EdituraUPG Ploieşti 2007 ISBN ndash 978-973-719-154-06 UTCB-ICECOM Bucureşti ndash Ghid pentru reabilitatea conductelor pentru transportul apei(brutecurate uzate uzate epurate etc) Bucureşti 20137Alessandrescu A- Inginerie mecanicatilde a sistemelor de conducte Ghid de proiectare + CDEditura AGIR Bucureşti 2013 ISBN 978-973-720-489-98 Paraschiv D- Tehnologii de recondiţionare şi procesatilderi ale suprafeţelor metalice EdituraJunimea Iaşi 2005 ISBN 973-37-0539-x9Najafi M ndash Trenchless technologies Piping- Installation and Inspection SUA ASCE PressISBN -978-0-07-164088-62010
16
10 Trujillo ARGhaderi S- Analysis of the long ndashterm Effect of mentenance Strategies InPipelines Technology 2006 Conference Bochum200611 httpmasinisiutilajero12 wwwtpcomro13 wwwrehaucom14SREN 129502 Calculul de rezistenţatilde mecanicatilde al reţele lor icircngropate sub diverse condiţiide icircncatildercare15 wwwceindustrialcomro16 httpinstalatiiucoznetindexconducte0-1517 wwwmnsrocamasuire framehtml18 wwwreabilitare-conductero19wwwcrumanro20 wwwHobasro21wwwgrup4cjro
- Note de curs 1pdf
- Note de curs 2_3pdf
- Note de curs 4_5pdf
- Note de curs 6pdf
- Note de curs 7_8_9pdf
7
80 din grosimea peretelui dar nu au scurgeri de gaze ele nu se scot din funcţiune dar se
poate micşora presiunea din conductatilde Urmeazatilde a se repara ca defect local efectuicircndu-se
reparaţia localatilde a conductei pe o anumitatilde lungime
Verificarea tehnicatilde a conductelor şi branşamentelor se executatilde la intervale de 6luni-
12 luni icircn funcţie de numatilderul de defecte constatate kman precedent şi alţi parametri tabelul
1 Tabelul 1
Termene maximale pentru efectuarea verificatilderilor tehniceTipul conductei Conducte din oţel Conducte din PE
subterane supraterane
Numatilder de
defecte
constatatekman
precedent x
x lt 0025 0025ltxlt025 025ltxlt1 xgt1 indiferent de
vechimea
conductei
cu
vechime
ltde 2 ani
cu
vechime
gtde 2 ani
Interval de timp
1
verificare
an
1 verificare la
6 luni
1
verificare
la 3 luni
1
verifi
care
lunatilde
1
verificarean
1
verificare
la 6 luni
1
verificare
an
Verificarea etanşeitatildeţii icircmbinatilderii conductelor şi armatildeturilor se face la presiunea de lucru a
gazului din instalaţie cu spumatilde de apatilde şi satildepun sau aparate de detectare scurgeri de gaz metan
In figura 9 se prezintatilde un aparat pentru inspecţie video tractat manual iar icircnfig10 aparat pentru detectarea scurgerilor de gaze naturale utilizat la verificarea etanşeitatildeţii
1
2
Fig10 Aparat pentru detectare scurgeri degaze naturale 1 senzor 2- aparat
Fig9 Aparat pentru inspecţie video
8
Bibliografie
1TatildenatildesescuFT ndash Electrotehnologii Protecţia mediului procesarea de materiale şicontrol nedistructiv Editura AGIR Bucureşti 2011 ISBN 978-973-720-353-32ZecheruGh şa- Strategii de mentenanţatilde pentru conductele de transport al gazelornaturale Universitatea de petrol şi gaze Ploieşti 20113Laţa I Bicircrsan F ndashUtilizarea materialelor compozite la repararea defectelor de tip lipsatildede material produse prin coroziunea exterioaratilde a conductelor metalice In Monitorul depetrol şi gaze 5 (111) mai 2011p64wwwnopigro5wwwflowtitecom ndash Manual de intervenţie Flowtite Technology AS Norvegia6wwwtransgazro7wwwarmagazro8wwwagirro9wwwpipelineengineeringro10wwwscrigroupcom11wwwartecnoro12wwwavantro13PT CR 12-200315SREN 13480-32003A2 200716SREN 14291 ndash Soluţii spumante pentru detectarea scurgerilor de gaze17 EN 12954-2
9
Anexa 1-Garatilde de lansare - primire PIG (godevil) [10]
1
Note de curs 7-8-9 Metode şi tehnologii de reabilitare şi modernizare a conductelor dedistribuţie apatilde canalizare gaz
1 Alegerea tehnologiei de reabilitare a conductelor utilizacircnd analizamulticriterialatilde
11 GeneralitatildeţiReabilitarea conductelor reprezintatilde o etapatilde importantatilde icircn prelungirea duratei de
exploatare a conductei degradate pe o perioadatilde de 30 divide 50 ani Costul reabilitatilderii este estimatla 50 divide 75 din valoarea unei noi investiţii De exemplu icircnlocuirea conductelor de gazenaturale sau a unor tronsoane din acestea se face icircn funcţie de starea tehnicatilde numatilder de defecte km agresivitatea solului şi valorile curenţilor de dispersie modernizarea carosabilului şiinfrastructurii sistemelor de utilitatildeţi necesitatea redimensionatilderii schimbarea regi mului depresiune influenţa asupra mediului ambiant dezvoltarea economicatilde a unor regiuni etcLuarea deciziei de reabilitare este etapa cea mai importantatilde icircn realizarea proiectului dereabilitare Fiind un proiect de dezvoltare tehnologicatilde fundamentarea deciziei se face cuajutorul analizei muticriteriale -AMC Aceasta se bazeazatilde pe analiza cantitativatilde ndash prinpunctare ierarhizare determinarea ponderii - a unei game largi de catagorii şi criteriicalitative de impact Alatildeturi de costurile şi beneficiile economice stabilite prin metodacost-beneficiu - MCB - pot fi elaboraţi diferiţi indicatori sociali şi de mediu Utilizareaacestei metode permite structurarea şi combinarea diferitelor evaluatilderi ce trebuie luate icircnconsiderare icircn luarea deciziilor cacircnd pot fi mai multe alternative
AMC este utilizatatilde pentru selectarea celei mai bune alternative din cele disponibilepentru realizarea investiţiei icircn reabilitarea conductelor Pentru proiecte mici se utilizeazatildeAMC iar pentru proiecte majore AMC + MCB AMC poate fi aplicatatilde şi icircn cazurile icircncare proiectul are obiective simple acestea fiind calitative şi mai puţin cuantificabile
Etapele utilizatilderii AMC sunt- stabilirea contextului decizional- definirea opţiunilor- definirea criteriilor- crearea matricei de performanţatilde- standardizarea punctajelor- ponderea criteriilor pentru cuantificarea relativatilde a fiecatilderui criteriu icircn procesul
decizional- ierarhizarea opţiunilor- ierarhizarea rezultatelor- analiza de senzitivitateStrategia de reabilitare a unui tronson de conductatilde cuprinde urmatildetoarele etape- analiza situaţiei actuale ţinacircnd cont şi de istoricul conductei- stabilirea obiectivelor- managementul datelor- evaluarea defectelor şi a altor elemente ale tronsonului de reabilitat- estimarea şi verificarea costurilor- propuneri şi analizarea strategiei de reabilitare
- planificarea operaţiilor de reabilitareIn final se icircntocmeşte proiectul de reabilitare al conductei Justificarea adoptatilderii proiectului dereabilitare se axeazatilde pe
- reducerea costurilor de operare- reducerea costurilor de reparaţii a conductelor- reducerea pierderilor de fluid vehiculat prin conducte
2
- creşterea gradului de icircncredere a consumatorului icircn calitatea serviciului asigurat defurnizor ( calitatea fluidului presiunea de funcţionare reducerea numatilderului de opririaccidentale)
- protecţia mediului şi conservarea resurselor naturale
12 Metode de evaluareIn cadrul evaluatilderii factorilor care sunt luaţi icircn considerare la luarea deciziei de reabilitare aconductelor fie prin metoda clasicatilde tranşeu deschis fie prin metoda modernatilde NO DIG (fatilderatilde decopertare) se aplicatilde urmatildetoarele metode
- analiza directatilde a performanţelor alternativelor- icircnsumarea ponderilor sau modele liniare cumulative- procesul ierarhiei analitice ( PIA)- metoda ELECTRE l
Indiferent de metoda adoptatatilde icircn prima fazatilde a analizei trebuie stabilite metodele şi procedeelede reabilitare a conductelor Tehnologiile pot fi clasificate astfel pentru catildeptuşireacanalelorconductelor introducerea unei conducte noi icircn conducta veche conducta nouatildepreia sarcinile conductei vechi consolidarea conductei vechi realizarea de lucratilderi noi Inschema urmatildetoare se prezintatilde principalele metode şi tehnologii de reabilitareReparaţie capitalatilde reabilitare conducte-NO DIG (fatilderatilde decopertare)
- place pipe (CIPP) -pentru conducte instabile şi stabile din punct de vedere static - palled in place - inverted in place
- slipline- pentru conducte instabile şi stabile static- catildeptuşire interioaratilde (torcretare)
- cu mortar de ciment - cu polimeri
- close fit pipe - sublime -swagelining - rolldown -compact pipe
Inlocuire conducte vechi ndashNO DIG-cu icircndepatildertarea conductei vechi din sol
- conductatilde pilot ndashpilot l- pilot ll
- impactor- pipe ejection- pipe extraction- CLG
- cu distrugerea conductei vechi- pipe bursting (cu aer comprimat cu forţatilde de tragere cu acţionarehidraulicatilde pipe implosion)- pipe splitting ( pentru oţel fontatilde ductilatilde )
Reparaţie capitalatilde reabilitare - tranşeu deschisReparaţie localatilde - short liner pentru Dn = 100 divide 600 mm
- echipament robotizat pentru netezirea presarea mufelor şi cratildepatildeturilor din ţevi Dn
ge 150 mm + reabilitarea branşamentelor realizate cu coliere presate pe conductaprincipalatilde şi etanşare cu ratildeşini Dn ge 150 mm
- tehnica injectatilderii pentru sigilarea mufelor şi cratildepatildeturilor
3
- procedee de reparare prin sudare la conducte metalice ( icircncatildercare cu suduratilde peticesudate manşoare tip B
- procedee de reparare a conductelor metalice fatilderatilde sudare( cu manşon tip Aicircnvelişuri cu ratildeşinatilde)
- utilizarea icircnvelişurilor de consolidare metalice umplute cu materiale polimerice saucompozite
- repararea conductelor metalice cu icircnvelişuri din materiale polimerice saucompozite
-Criteriile al catilderui numatilder nu trebuie satilde fie mai mare de 10 pentru selecţia tehnologiilor dereabilitare sunt prezentate icircn tabelul 1Analizicircnd caracteristicile tehnice şi tehnologice ale tronsonului de conductatilde din schemaprezentatatilde mai sus se extrag variantele de reabilitare care se noteazatilde cu V1 V2ViDin tabelul 1 se aleg criteriile de evaluare
Criterii pentru selecţia tehnologiilor de reabilitare Tabelul 1NrcrtCj Denumirea criteriului UM Natura criteriuluiC1 Durata de viaţatilde a conductei reabilitate ani maximizantC2 Durata de execuţie ani minimizantC3 Perturbarea traficului sau a exploataţiei agricole minimizantC4 Perturbarea altor reţele minimizantC5 Afectarea mediului minimizant
C6 Preţul reabilitatilderii ron minimizantC7 Lungimea traseului m maximizantC8 Garanţia ani maximizantC9 Accesibilitatea ( satisfacerea necesitatildeţilor
locuitorilor a mediului de afaceri)lockm maximizant
Notatilde Natura criteriului poate fi schimbatatilde la cerinţele beneficiarului particularitatildeţile lucratilderiide reabilitare prevederile legislaţiei icircn vigoare factori sociali etc
Fiecatilderui criteriu de evaluare Cj i se stabileşte un coeficient de importanţatilde Kj pe oscaratilde de ierarhizare de la 1 la 3
- 1 ndash importanţatilde redusatilde- 2 ndash importanţatilde medie- 3 ndash importanţatilde maximatilde
Pentru stabilirea ponderii de importanţatilde al fiecatilderui criteriu selectat se utilizeazatilde coeficienţinumerici de importanţatilde utilizacircndu-se diferite scatilderi cu valori 1 divide 3 1 divide 5 1 divide 7 1 divide 10 1 divide100 Alegerea scatilderii se face icircn funcţie de precizia cu care se doreşte departajarea criteriilor deevaluare In tabelul 2 se prezintatilde cacircteva scale de evaluare ( clasificare)
Scale de clasificare cu diferite nivele Tabelul 2
Calificativ acordat Grad de satisfacere3 nivele 1 minim
2 parţial3 total
5 nivele 0 nesatisfatildecatildetor25 satisfatildecatildetor
4
5 mediocru75 bine10 foarte bine
7 nivele -3 influenţatilde negativatilde foarte mare-2 influenţatilde negativatilde mare-1 influenţatilde negativatilde0 nici o influenţatilde1 influenţatilde pozitivatilde2 influenţatilde pozitivatilde mare3 influenţatilde pozitivatilde foarte mare
10 nivele ndash transformareacalificativelor icircn note
Foarte bine Bine Mediocru Satisfatildecatildetor Nesatisfatildecatildetor
Criterii cu pondere ge 3 10 75 5 25 0Criterii cu pondere 2 8 65 5 35 2Criterii cu pondere 1 7 6 5 4 3
Eficienţa economicatilde a noilor tehnologii NO DIG apare numai peste o anumitatilde valoare alungimii de conductatilde reabilitatatilde
13 Metoda de evaluare globalatilde a performanţelorAceastatilde metodatilde este icircn prezent cea mai utilizatatilde de diverse firme instituţii pentru luareadeciziilor icircn domeniul reabilitatilderii sistemelor de conducte ( face parte din metoda icircnsumatilderiiponderilor) Paşii care trebuie urmaţi sunt
- stabilirea variantelor care urmeazatilde a fi analizate schema punct 12- stabilirea criteriilor de evaluare ndash tabelul 1- şi a coeficienţilor numerici de importanţatildetabelul 2- icircntocmirea matricei cu calificative şi transformarea calificativelor icircn notecare seicircnscriu icircn matricea notelor-- calcularea indicelui global de performanţatilde pentru fiecare variantatilde icircn parte cu relaţia
IG = jj
n
j
KN 1
(1)
unde Nj este nota atribuitatildeKj ndash coefientul de performanţatilde (numerici de importanţatilde) a criteriului de evaluaren ndash numatilderul de criterii de evaluare (maxim 10)-clasificarea variantelor analizate- varianta cu punctajul cel mai mare ocupatilde prima
poziţie
2 Principalele tehnologii de reabilitare modernizare conducte
21 Tehnologia cured in place pipe (CIPP)Tehnologia constatilde icircn introducerea unui tub linear flexibil (furtun) ales icircn funcţie de
aplicaţie (apatilde potabilatilde canalizare apatilde industrialatilde etc) impregnat cu o ratildeşinatilde termoreglabilatildeicircn conducta gazdatilde ce trebuie reabilitatatilde Tubul linear flexibil este confecţionat din poliesterlacircnatilde material fibros şi prevatildezut pe o faţatilde cu un film din polietilenatilde poliuretan PVC Ratildeşinatermoreglabilatilde este aleasatilde icircn funcţie de utilizare poliester la canalizatilderi sanitare vinilester laaplicaţii industriale unde se cere rezistenţatilde mare la coroziune şi presiune ratildeşinatilde epoxidicatilde laapatilde potabilatilde icircn domeniul industrial unde se cere rezistenţatilde mare la presiune şi temperaturatilde
5
ridicatatilde In figurile 1 şi 2 se prezintatilde schema de principiu a metodei CIPP antrenareafurtunului se face cu apatilde rece
1 2 3 4 5 6 7 8
Fig1 Introducere furtun flexibil icircn conducta veche 1- conductatilde veche (gazdatilde) 2- apatilde rece3- autospecialatilde 4- furtun nou 5- furtun pliat impregnat cu ratildeşinatilde 6 ndashechipament tip rastel7- catildemin de acces 8- hidrant
Intatilderirea furtunului cu apatilde caldatilde este prezentatatilde icircn figura 2Tratarea ratildeşinii cu careeste impregnat furtunul se poate face cu apatilde caldatilde abur cu latildempi cu raze ultravioleteLa tratarea cu apatilde caldatilde sau abur se urmatildereşte cu ajutorul unor senzori permanenttemperatura la fiecare capatildet al furtunului Ratildeşinile artificiale epoxy A2000B se folosescpentru catildeptuşeli impregnate la exteriorul furtunului PVC iar FluvPax TF4 se utilizeazatilde lamateriale neţesute la furtune PUExistatilde douatilde procedee de introducere a furtunului flexibil icircn conducta veche (gazdatilde) primulinverted in place la care furtunul este introdus cu ajutorul aerului comprimat (presiunea aer02divide04 bari) sau a apei al doilea procedeu pulled in place la care furtunul se trage icircnconducta veche cu troliu Procedeul CIPP se poate aplica pentru conducte instabile şi stabiledin punct de vedere static
Procedeul se aplicatilde la conducte cu Dn = 100 divide 1200 mm Lungimea tronsonuluireabilitat L le 600 mIndiferent de procedeu se va urmatilderi viteza cu care se deplaseazatilde furtunul icircn conducta veche(gazdatilde) 4 divide 7 mmin precum şi forţa de tragere a furtunului care nu trebuie sa depatildeşeascatildevaloarea prescrisatilde de producatildetor Se utilizeazatilde curent douatilde tipuri de furtune
- pe baza icircnvelişului extern PVC conducta este icircn linie dreaptatilde coturi la maximum450 Dn = 100 divide 400 mm dimensiunile nu se modificatilde icircn timpul procesului deinstalare
- pe baza icircnvelişului extern PU pentru ţevi drepte cu coturi la 900 extensibile se potutiliza şi la un alt diametru mai mare ca cel nominal de micşoreazatilde cu 4 datoritatildeextensiilor radiale icircn consecinţatilde lungimea de va matilderi cu 4
6
Forţa de tragere a furtunului datoritatilde frecatilderilor dintre conducta gazdatilde şi furtun se poatecalcula cu expresia
Ft = 12 (μmiddotpmiddotx) (2)unde Ft este forţa de tragere icircn N
μ = 01 divide 03 ndashcoeficient de frecare furtun conductatilde vechep ndash greutatea liniaratilde a furtunului icircn Nmx ndash lungimea furtunului icircn m
1 2 3 4 5Figura 2 Intatilderirea ratildeşinii cu apatilde caldatilde 1 catildemin de sosire 2- apatilde caldatilde 3- conductatilde nouatildeicircntatilderitatilde4-conductatilde apatilde caldatilde tur 5- conductatilde apatilde caldatilde retur
Dupatilde icircntatilderirea ratildeşinii conducta poate fi spatildelatatilde şi dezinfectatatilde Conductele de branşament seleagatilde la conducta reabilitatatilde cu ajutorul robotului echipat special cu freze şi camere videoUrmeazatilde inspecţia video pe icircntreg traseul reabilitat Garanţia acordatatilde 25 ani[14]
Tehnologia de execuţie are urmatildetoarele etape- colectarea datelor de spre diametrul nominal al conductei gazde debitul vehiculat
grosimea peretelui materialul din care este confecţionatatilde conducta schimbatilderile de diametrupe anumite tronsoane identificarea tuturor ramificaţiilor active şi inactive
- identificarea gurilor de acces sau executarea acestora- montarea echipamentului de tip rastel- redicţionarea curgerilor din conducta gazdatilde curatildeţirea conductei- instalarea furtunului impregnat cu ratildeşinatilde icircn conducta gazdatilde prin gurile de acces- uscarea materialului cu apatilde caldatilde abur sau latildempi cu raze ultraviolete- verificarea conductei noi- reconectarea conecţiilor laterale prin decuparea de guri de conectare laterale şi
sigilarea conecţiilor laterale abandonate22 Calculul de reabilitare a conductei reabilitate cu tehnologia CIPP
7
Conducta gazdatilde poate fi parţial deterioratatilde Pentru a se realiza stabilitatea staticatilde a noiiconducte reabilitate trebuie dimensionat furtunul icircn funcţie de solicitatilderile externe Calcululconstatilde icircn
- calculul la incovoiere- calculul la flambaj- calculul rezistenţei furtunului la obosealatilde (stres)- calculul la flambaj datorat icircncatildercatilderii rezultate din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde
221 Calculul la icircncovoiereCalculul de icircncovoiere constatilde fie icircn determinarea procentului de icircncovoiere
efectiv (γD) la o anumitatilde grosime a peretelui furtunului t fie a grosimii pereteluifurtunului t admiţacircnd un procent de icircncovoiere maxim de (γD) le 5 Procentul deicircncovoire se calculeazatilde cu relaţia
γD = K(LW + Ws ) 100 [ E 15( DR ndash 1)3 + 0061 Es] (3)
unde γ este icircncovoierea conductei reabilitate-γD le 5 - procentul de icircncovoiere- L = 125 coeficient de decalaj- K = 0083 constantatilde de stratificare- W ndash icircncatildercarea staticatilde icircn N- Ws ndash icircncatildercarea dinamicatilde icircn N- DR = D t ndashraportul conductei reabilitate- D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat) icircn m- t ndash grosimea furtunului icircn m- E ndashmodulul de elasticitate al solului icircn Nm2- Es- modul de reacţie al solului icircn Nm2
Incatildercarea staticatilde W rezultatatilde din greutatea solului se calculeazatilde cu relaţiaW = CmiddotωmiddotBd 144 (4)
Unde C ndashgrad de ovalizareω- densitatea solului icircn kgm3Bd- latildeţimea tranşeei icircn care a fost montatatilde conducta ga zdatilde ( de reabilitat) icircn m
Coeficientul C se determinatilde cu expresia
C =
ku
e d
S
B
Huk
2
1
2
(5)
unde ku este raportul icircntre icircncatildercarea orizontalatilde şi cea verticalatildeHs ndashadacircncimea de pozare a conductei icircn m
Calculul icircncatildercatilderii dinamice care acţioneazatilde asupra furtunului pleacatilde de la realitatea catilde asuprafurtunului pot acţiona icircncatildercatilderi dinamice concentrate WSC şi icircncatildercatilderi dinamice distribuiteWSD
WS= WSC + WSD (6)
WSC = 033middotCSCmiddotPmiddotFSC 12middotD (7)WSD = CSDmiddotpmiddotFSD 144 (8)
unde CSC ndash coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor concentrateP ndash icircncatildercatilderi concentrate icircn NFSC- factor de impact pentru icircncatildercatilderi concentrate
8
CSD- coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor distribuitep ndash suprafaţa pe care sunt aplicate icircncatildercatilderile distribuite m2FSD- factor de impact pentru icircncatildercatilderi distribuite
222Calculul la flambaj
Furtunul este solicitat exterior de icircncatildercatilderi dinamice concentrate şi distribuite plusicircncatildercarea rezultatatilde din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde Grosimea furtunului t se determinatilde curelaţia[9]
t = 0721 D
3
1
2
sSL
t
CEBRE
I
Nq
(9)
unde D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde icircn mN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
qt =N
1 2
1
332
D
IECcedilBR L
(10)
qt ndash presiunea exterioaratilde exercitatatilde asupra conductei icircn Nm2EL ndash modulul de elasticitate redus la icircncovoiere datoritatilde efectului de icircmbatildetracircnire icircn Nm2Rω= 1 ndash 033(HωHS) coeficientul lui Buoyancy pentru apatilde (valoare minimatilde 067)B - coeficient de elasticitate pentru furtunI = 250t - moment de inerţieC- coeficient de ovalizare a conductei respectiv al furtunului calculat cu relaţia
C =
3
2
1001
1001
q
q
(11)
q ndash gradul de ovalizare calculat cu expresia
q = 100 (m
m
D
DD max ) (12)
unde Dm Dmax sunt diametrul mediu respectiv diametrul maxim al conducteiCoeficientul de elasticitate pentru furtun se determinatilde cu expresia
B =sH
e650
41
1
(13)
Incatildercatilderile statice şi dinamice se determinatilde cu relaţiile (6) (7) (8)In cazul icircn care flambajul este datorat numai icircncatildercatilderilor rezultate din acţiunea pacircnzei
de apatilde freaticatilde grosimea furtunului t se calculeazatilde cu expresia
9
t =
1
1(
2 3
1
2
PN
CKE
DR
L
(14)
icircn care P ndash este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunK = 7 ndashfactor de amplificareEL ndash modulul de elasticitate la icircncovoiereν = 03 ndashcoeficientul lui Poisson pentru furtunC- coeficientul de ovalizareDR- raportul conductei reabilitateN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
223 Verificarea rezistenţei furtunului la stresLa o duratatilde de viaţatilde de 50 de ani furtunul este supus unor condiţii de stres (obosealatilde
icircmbatildetracircnire) Fiind confecţionat din mai multe materiale cu caracteristici tehnice diferitefurtunul trebuie verificat şi la stres Se poate utiliza relaţia
15100
q(1+
100
q)( 2)(
t
D- 05 ( 1+ )
100
q)(
t
D=
PN
S(15)
icircn care P este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunt ndash grosimea furtunuluiN = 15 divide 2 factor de siguranţatildeS ndash rezistenţa la icircncovoiere a furtunuluiD ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat)q ndash gradul de ovalizare
Valoarea cea mai mare a grosimii furtunului t ca rezultat al diferitelor calcule efectuatepentru fiecare tip de solicitare icircn parte este grosimea finalatilde a peretelui furtunului
23 Metode de catildeptuşire interioaratildeConductele ce trebuie reabilitate sunt catildeptuşite pe suprafaţa interioaratilde cu un strat
subţire de mortar de ciment special sau polimeri speciali De regulatilde grosimea stratului estemai micatilde de 10 mm In unele cazuri se pot depune mai multe straturi Captuşirea interioaratilde(catildematildeşuirea) trebuie satilde asigure protecţie anticorozivatilde umplerea fisurilor şi a gatildeurilorrigiditatea catildeptuşelii stabilitatea staticatilde a conductei In acelaşi timp se icircmbunatildetatildeţescproprietatildeţile hidraulice ale conductei suprafaţa rezultatatilde icircn urma depunerii are rugozitatea maimicatilde ca rugozitatea suprafeţei interioare a vechii conducte Inainte de a se aplica metoda decatildeptuşire interioaratilde conducta se curatildetatilde foarte bine asiguracircndu-se un suport bun pentrucatildeptuşeala aplicatatilde In figura 3 se prezintatilde procedeul de catildeptuşire prin centrifugarePentru protejarea anticorozivatilde a conductelor metalice se aplicatilde catildeptuşeli cu ratildeşini poliexidicatilde
poliuree şi poliuretanToate aceste materiale au şi o bunatilde rezistenţatilde la abraziune Rugozitatea
suprafeţei interioare a conductei este foarte micatilde
Procedeul se aplicatilde la conducte cu diametrul nominal Dn= 80 divide 3400 mm şi lungimi aletronsoanelor de conducte L le 400 m
10
1 2 3 4 5 6Fig3 Utilaj pentru catildeptuşire prin centrifugare 1-conductatilde veche curatildeţatatilde 2 - furtun pentrualimentare cu mortar 3- robot 4- cap de pulverizare prin centrifugare 5- sistem de gletuire6-strat de mortar depus
Debitul de apatilde transportat prin conductatilde Q icircnainte de reabilitare calculat cu relaţiaQ = Av (16)
unde - Q este debitul apei vehiculate prin conductatilde icircn m3s- v ndashviteza apei icircn secţiunea de calcul icircn ms- A ndasharia secţiunii transversale a conductei icircn m2
trebuie satilde fie cel puţin egal cu debitul de apatilde transportat prin conducta reabilitatatildeMicşoracircndu-se diametrul interior al conductei viteza apei creşte cresc şi pierderile de sarcinatildedatoritatilde creşterii vitezei apei Din acest motiv icircn cadrul procesului de catildematildeşuire (torcretare)se procedeazatilde la gletuirea stratului de mortar de ciment pentru ca rugozitatea stratului realizatsa fie mai micatilde ca cea dinaintea reabilitatilderii Produsul de cimentare este alcatildetuit din cimentcu proprietatildeţi speciale + nisip cu granulaţie micatilde + aditivi Mortarul preparat icircn malaxoarespeciale dupatilde reţete este transportat cu pompe prin furtun la robot
Reproiectarea constatilde icircn calculul pierderilor de sarcinatilde unitare distribuite icircnainteşi dupatilde reabilitarea conductei precum şi a stabilitatildeţii statice sub influenţa diferitelorsarcini exterioarePierderile de sarcinatilde unitare distribuite icircn funcţie de debitul de apatilde transportat se determinatilde curelaţia
hr = Md Q2 (17)unde hr sunt pierderile de sarcinatilde unitar distribuite icircn mbar m
Md ndash modulul de rezistenţa hidraulicatilde icircn s2 m5Modulul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde Md se calculeazatilde cu relaţia
Md = 00826middot(λd5) (18)unde λ este coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde [-]
d- diametrul interior al conductei icircn mIntre coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde λ şi coeficientul lui Chezy ndashC- existatilde
legatildeturaλ = 8middotg C2 (19)
unde C -este coeficientul lui Chezy icircn m05sg-acceleraţia gravitaţionalatilde icircn ms2
Coeficientul lui Chezy se determinatilde cu expresia
C = kmiddotRh16 (20)
unde k-coeficientul de rugozitate al materialului [-]
11
Raza hidraulicatilde a conductei cu secţiunea circularatilde se determinatilde cu expresia
Rh = d4 (21)unde d ndash diametrul interior al conductei icircn m
In cazul icircn care se urmatildereşte protecţia anticorozivatilde umplerea fisurilor rigiditatea catildeptuşelii
(aplicaţie semi-structuralatilde) materialul folosit la obţinerea stratului depus de o anumitatilde
grosime t trebuie satilde asigure rezistenţa la forfecare pentru a menţine continuitatea
longitudinalatilde a stratului icircn prezenţa mişcatilderilor de teren rezistenţatilde la icircncovoiere rezistenţatilde
pentru preluarea sarcinilor dinamice Trebuie satildepate puţuri de lansare (de plecare de sosire
intermediare) care reprezintatilde circa 6 din suprafaţa totalatilde a şanţului necesar pentru
realizarea cu tranşeu deschis a conductei
223 Tehnologia sliplineTehnologia constatilde icircn introducerea unui tub nou icircn tubul vechi curatildeţat De regulatilde se
instaleazatilde conducte noi din GRP din PEID icircn conducte vechi Metoda se aplicatilde la reabilitareaconductelor de apatilde potabilatilde canalizare menajeratilde şi industrialatilde gaze naturale Toate sarcinilesunt preluate de noua conductatilde Secţiunea transversalatilde a noii conducte este mai micatilde casecţiunea transversalatilde a vechii conducte dar diferenţa va fi compensatatilde de valoareacoeficientul de rugozitate foarte mic al suprafeţei interioare a noii conducte Spaţiul dintrevechea conductatilde şi noua conductatilde este umplut cu un material special de cimentare In figura4A se prezintatilde schema tehnologicatilde de montare a noii conducte din PEID icircmbinatatilde prin suduratildecap la cap icircn exteriorul conductei vechiIn figura 4B se prezintatilde schema tehnologicatilde pentrumontare conducte GRP
A B1 2 3 4 5 1 2 3
12
Fig4 A-Tehnologie slipline montare conductatilde PEID 1- conductatilde veche2 ndashcap de tragere3-material de umplere4- cacircrlig6- conductatilde nouatilde PEID B-montare conductatilde GRP 1- conductatildeveche 2-material de cimentare 3- conductatilde nouatilde
224 Tehnologia subline
In conducta veche inspectatatilde video şi ulterior curatildeţatatilde foarte bine se introduce oconductatilde de polietilenatilde PE 80 sau PE 100 avatildend SDR (raportul dintre Dn t ) icircntre 26 şi 80Conducta nouatilde se supune unui proces de deformare a secţiunii transversale pe toatatilde lungimeaconductei sub forma de U ( icircn domeniul de elasticitate al materialului) dupatilde care se leagatilde cubenzi de sprijin figura 5 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde de troliu cu un cablu forţa detragere fiind monitorizatatilde permanent Dupatilde introducerea noii conducte icircn vechea conductatilde seintroduce apatilde sub presiune icircn conductatilde benzile de sprijin se vor rupe şi conducta nouatilde vareveni la forma iniţialatilde datoritatilde memoriei termice Procedeul se aplicatilde pentru Dn = 75mmdivide 1600mm şi lungimea L = 600m
1 2 3 4
Figura 5 Tehnologia subline 1- conductatilde veche 2- conductatilde nouatilde 3 ndash bandatilde de sprijin4 ndash conductatilde nouatilde revenitatilde la forma circularatilde
225 Tehnologia compact pipe
Conducta nouatilde din PEXa ( polietilenatilde reticulatatilde cu memoria formei) este introdusatilde icircnconducta de reabilitat deformatatilde sub forma literei C Aceastatilde conductatilde este trasatilde icircn conductaveche cu ajutorul unui troliu puţurile de acces sunt fie catildeminele de vanatilde existente fie puţuri
13
noi In figura 6 se prezintatilde poziţia conductei noi icircn timpul procesului de reabilitare şi dupatildereabilitare Readucerea conductei noi la forma iniţialatilde se face prin icircncatildelzire cu abur
Diametrul conductelor de reabilitat Dn = 100 divide 500 mm lungimea maximatilde 700mConducta nouatilde se muleazatilde pe interiorul conductei vechi şi preia sarcinile acesteia
226 Tehnologia swagelining
Tehnologia swagelining utilizeazatilde ca şi conductatilde nouatilde polietilena standard catildereia i sereduce diametrul cu 5divide 15 - deformatatilde icircn domeniul elastic cu ajutorul unui echipamentcomplex de reducere a diametrului figura 7 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde cu troliu icircnconducta veche ce trebuie reabilitatatilde Dupatilde aşzarea pe poziţia finalatilde a conductei forţa detragere este redusatilde iar conducta nouatilde revine la diametrul iniţial datoritatilde fenomenului derevenire elasticatilde Conducta nouatilde se muleazatilde perfect pe suprafaţa interioaratilde a conductei dereabilitat suprafaţatilde ce trebuie satilde fie curatatilde In figura 8 se prezintatilde instalaţia pentru procedeulswagelining Diametrul conductelor ce pot fi reabilitate Dn= 65 divide 1000mm la o lungimede 1000 m
Forţa de tracţiune a troliului poate fi determinatatilde cu relaţia ( 2 )
1 2 3Fig6 Tehnologia compact pipe 1-conductatilde de reabilitat 2- conductatildenouatilde deformatatilde icircn C 3- conductatilde nouatilde readusatilde la forma iniţialatilde
14
1 2 3 4 5
Figura 7Reducere dimensiuni conductatilde 1-conductatilde veche2 ndash conductatilde nouatilde gacirctuitatilde3- filieratilde 4- conductatilde nouatilde5- cap de tragere
1 2 3 4 5 6 7 8 9Figura 8 Instalaţie pentru tehnologia swagelining 1-conductatilde nouatilde PE 2- rolatilde de ghidare 3-reductor 4- puţ de plecare 5- conductatilde veche 6- cap de tragere 7- cablu 8-puţ sosire 9-troliu
267 Tehnologia rolldown
Tehnologia se aplicatilde la sistemele de distribuţie apatilde cu diametre mari amplasate icircn zone cutrafic pietonal şi auto ridicat Se utilizeazatilde conducte din PE icircmbinate prin suduratilde cap la cap peşantier cu ajutorul unui dispozitiv special cu role perechi Acest dispozitiv reduce diametrulcu maxim 10 icircn domeniul elastic al materialului viteza de reducere fiind de 1divide 3mminutReaducerea la forma şi dimensiunea iniţialatilde se face prin icircncatildelzirea conductei cu aburProcedeul este unul structural se pot reabilita conducte instabil din punct de vederestatic In figura 9 se prezintatilde tehnologia rolldown Dimensiunile conductelor de reabilitatDn=150 divide1000 mm lungimea 600 divide800 m
15
1 2 3 4
Figura 9 Tehnologia rolldown 1-conductatilde de reabilitat2-role3- conductatilde nouatilde4- conductatilde nouatilde fixatatilde icircn conducta veche
Bibliografie1 Roman M şa- Analiza multicriterialatilde Manual 2012 Academia de studii economiceBucureşti2 Massimio Flori ndashGhid pentru analiza cost-beneficu a proiectelor de investiţii Fonduleuopean pentru dezvoltare regionalatilde fondul de coeziune şi ISPA Universitatea de studii dinMilano 19973xxx - Ghid naţional pentru analiza cost-beneficiu a proiectelor finanţate din instrumentelestructurale Ministerul Economiei şi finanţelor4 StoenescuAl şa- Culegere de probleme de mecanicatilde teoreticatilde Editura Didacticatilde şipedagogicatilde Bucureşti 19655 Tudor I şa ndash Protecţia anticorozivatilde şi reabilitatea conductelor şi rezervoarelor EdituraUPG Ploieşti 2007 ISBN ndash 978-973-719-154-06 UTCB-ICECOM Bucureşti ndash Ghid pentru reabilitatea conductelor pentru transportul apei(brutecurate uzate uzate epurate etc) Bucureşti 20137Alessandrescu A- Inginerie mecanicatilde a sistemelor de conducte Ghid de proiectare + CDEditura AGIR Bucureşti 2013 ISBN 978-973-720-489-98 Paraschiv D- Tehnologii de recondiţionare şi procesatilderi ale suprafeţelor metalice EdituraJunimea Iaşi 2005 ISBN 973-37-0539-x9Najafi M ndash Trenchless technologies Piping- Installation and Inspection SUA ASCE PressISBN -978-0-07-164088-62010
16
10 Trujillo ARGhaderi S- Analysis of the long ndashterm Effect of mentenance Strategies InPipelines Technology 2006 Conference Bochum200611 httpmasinisiutilajero12 wwwtpcomro13 wwwrehaucom14SREN 129502 Calculul de rezistenţatilde mecanicatilde al reţele lor icircngropate sub diverse condiţiide icircncatildercare15 wwwceindustrialcomro16 httpinstalatiiucoznetindexconducte0-1517 wwwmnsrocamasuire framehtml18 wwwreabilitare-conductero19wwwcrumanro20 wwwHobasro21wwwgrup4cjro
- Note de curs 1pdf
- Note de curs 2_3pdf
- Note de curs 4_5pdf
- Note de curs 6pdf
- Note de curs 7_8_9pdf
8
Bibliografie
1TatildenatildesescuFT ndash Electrotehnologii Protecţia mediului procesarea de materiale şicontrol nedistructiv Editura AGIR Bucureşti 2011 ISBN 978-973-720-353-32ZecheruGh şa- Strategii de mentenanţatilde pentru conductele de transport al gazelornaturale Universitatea de petrol şi gaze Ploieşti 20113Laţa I Bicircrsan F ndashUtilizarea materialelor compozite la repararea defectelor de tip lipsatildede material produse prin coroziunea exterioaratilde a conductelor metalice In Monitorul depetrol şi gaze 5 (111) mai 2011p64wwwnopigro5wwwflowtitecom ndash Manual de intervenţie Flowtite Technology AS Norvegia6wwwtransgazro7wwwarmagazro8wwwagirro9wwwpipelineengineeringro10wwwscrigroupcom11wwwartecnoro12wwwavantro13PT CR 12-200315SREN 13480-32003A2 200716SREN 14291 ndash Soluţii spumante pentru detectarea scurgerilor de gaze17 EN 12954-2
9
Anexa 1-Garatilde de lansare - primire PIG (godevil) [10]
1
Note de curs 7-8-9 Metode şi tehnologii de reabilitare şi modernizare a conductelor dedistribuţie apatilde canalizare gaz
1 Alegerea tehnologiei de reabilitare a conductelor utilizacircnd analizamulticriterialatilde
11 GeneralitatildeţiReabilitarea conductelor reprezintatilde o etapatilde importantatilde icircn prelungirea duratei de
exploatare a conductei degradate pe o perioadatilde de 30 divide 50 ani Costul reabilitatilderii este estimatla 50 divide 75 din valoarea unei noi investiţii De exemplu icircnlocuirea conductelor de gazenaturale sau a unor tronsoane din acestea se face icircn funcţie de starea tehnicatilde numatilder de defecte km agresivitatea solului şi valorile curenţilor de dispersie modernizarea carosabilului şiinfrastructurii sistemelor de utilitatildeţi necesitatea redimensionatilderii schimbarea regi mului depresiune influenţa asupra mediului ambiant dezvoltarea economicatilde a unor regiuni etcLuarea deciziei de reabilitare este etapa cea mai importantatilde icircn realizarea proiectului dereabilitare Fiind un proiect de dezvoltare tehnologicatilde fundamentarea deciziei se face cuajutorul analizei muticriteriale -AMC Aceasta se bazeazatilde pe analiza cantitativatilde ndash prinpunctare ierarhizare determinarea ponderii - a unei game largi de catagorii şi criteriicalitative de impact Alatildeturi de costurile şi beneficiile economice stabilite prin metodacost-beneficiu - MCB - pot fi elaboraţi diferiţi indicatori sociali şi de mediu Utilizareaacestei metode permite structurarea şi combinarea diferitelor evaluatilderi ce trebuie luate icircnconsiderare icircn luarea deciziilor cacircnd pot fi mai multe alternative
AMC este utilizatatilde pentru selectarea celei mai bune alternative din cele disponibilepentru realizarea investiţiei icircn reabilitarea conductelor Pentru proiecte mici se utilizeazatildeAMC iar pentru proiecte majore AMC + MCB AMC poate fi aplicatatilde şi icircn cazurile icircncare proiectul are obiective simple acestea fiind calitative şi mai puţin cuantificabile
Etapele utilizatilderii AMC sunt- stabilirea contextului decizional- definirea opţiunilor- definirea criteriilor- crearea matricei de performanţatilde- standardizarea punctajelor- ponderea criteriilor pentru cuantificarea relativatilde a fiecatilderui criteriu icircn procesul
decizional- ierarhizarea opţiunilor- ierarhizarea rezultatelor- analiza de senzitivitateStrategia de reabilitare a unui tronson de conductatilde cuprinde urmatildetoarele etape- analiza situaţiei actuale ţinacircnd cont şi de istoricul conductei- stabilirea obiectivelor- managementul datelor- evaluarea defectelor şi a altor elemente ale tronsonului de reabilitat- estimarea şi verificarea costurilor- propuneri şi analizarea strategiei de reabilitare
- planificarea operaţiilor de reabilitareIn final se icircntocmeşte proiectul de reabilitare al conductei Justificarea adoptatilderii proiectului dereabilitare se axeazatilde pe
- reducerea costurilor de operare- reducerea costurilor de reparaţii a conductelor- reducerea pierderilor de fluid vehiculat prin conducte
2
- creşterea gradului de icircncredere a consumatorului icircn calitatea serviciului asigurat defurnizor ( calitatea fluidului presiunea de funcţionare reducerea numatilderului de opririaccidentale)
- protecţia mediului şi conservarea resurselor naturale
12 Metode de evaluareIn cadrul evaluatilderii factorilor care sunt luaţi icircn considerare la luarea deciziei de reabilitare aconductelor fie prin metoda clasicatilde tranşeu deschis fie prin metoda modernatilde NO DIG (fatilderatilde decopertare) se aplicatilde urmatildetoarele metode
- analiza directatilde a performanţelor alternativelor- icircnsumarea ponderilor sau modele liniare cumulative- procesul ierarhiei analitice ( PIA)- metoda ELECTRE l
Indiferent de metoda adoptatatilde icircn prima fazatilde a analizei trebuie stabilite metodele şi procedeelede reabilitare a conductelor Tehnologiile pot fi clasificate astfel pentru catildeptuşireacanalelorconductelor introducerea unei conducte noi icircn conducta veche conducta nouatildepreia sarcinile conductei vechi consolidarea conductei vechi realizarea de lucratilderi noi Inschema urmatildetoare se prezintatilde principalele metode şi tehnologii de reabilitareReparaţie capitalatilde reabilitare conducte-NO DIG (fatilderatilde decopertare)
- place pipe (CIPP) -pentru conducte instabile şi stabile din punct de vedere static - palled in place - inverted in place
- slipline- pentru conducte instabile şi stabile static- catildeptuşire interioaratilde (torcretare)
- cu mortar de ciment - cu polimeri
- close fit pipe - sublime -swagelining - rolldown -compact pipe
Inlocuire conducte vechi ndashNO DIG-cu icircndepatildertarea conductei vechi din sol
- conductatilde pilot ndashpilot l- pilot ll
- impactor- pipe ejection- pipe extraction- CLG
- cu distrugerea conductei vechi- pipe bursting (cu aer comprimat cu forţatilde de tragere cu acţionarehidraulicatilde pipe implosion)- pipe splitting ( pentru oţel fontatilde ductilatilde )
Reparaţie capitalatilde reabilitare - tranşeu deschisReparaţie localatilde - short liner pentru Dn = 100 divide 600 mm
- echipament robotizat pentru netezirea presarea mufelor şi cratildepatildeturilor din ţevi Dn
ge 150 mm + reabilitarea branşamentelor realizate cu coliere presate pe conductaprincipalatilde şi etanşare cu ratildeşini Dn ge 150 mm
- tehnica injectatilderii pentru sigilarea mufelor şi cratildepatildeturilor
3
- procedee de reparare prin sudare la conducte metalice ( icircncatildercare cu suduratilde peticesudate manşoare tip B
- procedee de reparare a conductelor metalice fatilderatilde sudare( cu manşon tip Aicircnvelişuri cu ratildeşinatilde)
- utilizarea icircnvelişurilor de consolidare metalice umplute cu materiale polimerice saucompozite
- repararea conductelor metalice cu icircnvelişuri din materiale polimerice saucompozite
-Criteriile al catilderui numatilder nu trebuie satilde fie mai mare de 10 pentru selecţia tehnologiilor dereabilitare sunt prezentate icircn tabelul 1Analizicircnd caracteristicile tehnice şi tehnologice ale tronsonului de conductatilde din schemaprezentatatilde mai sus se extrag variantele de reabilitare care se noteazatilde cu V1 V2ViDin tabelul 1 se aleg criteriile de evaluare
Criterii pentru selecţia tehnologiilor de reabilitare Tabelul 1NrcrtCj Denumirea criteriului UM Natura criteriuluiC1 Durata de viaţatilde a conductei reabilitate ani maximizantC2 Durata de execuţie ani minimizantC3 Perturbarea traficului sau a exploataţiei agricole minimizantC4 Perturbarea altor reţele minimizantC5 Afectarea mediului minimizant
C6 Preţul reabilitatilderii ron minimizantC7 Lungimea traseului m maximizantC8 Garanţia ani maximizantC9 Accesibilitatea ( satisfacerea necesitatildeţilor
locuitorilor a mediului de afaceri)lockm maximizant
Notatilde Natura criteriului poate fi schimbatatilde la cerinţele beneficiarului particularitatildeţile lucratilderiide reabilitare prevederile legislaţiei icircn vigoare factori sociali etc
Fiecatilderui criteriu de evaluare Cj i se stabileşte un coeficient de importanţatilde Kj pe oscaratilde de ierarhizare de la 1 la 3
- 1 ndash importanţatilde redusatilde- 2 ndash importanţatilde medie- 3 ndash importanţatilde maximatilde
Pentru stabilirea ponderii de importanţatilde al fiecatilderui criteriu selectat se utilizeazatilde coeficienţinumerici de importanţatilde utilizacircndu-se diferite scatilderi cu valori 1 divide 3 1 divide 5 1 divide 7 1 divide 10 1 divide100 Alegerea scatilderii se face icircn funcţie de precizia cu care se doreşte departajarea criteriilor deevaluare In tabelul 2 se prezintatilde cacircteva scale de evaluare ( clasificare)
Scale de clasificare cu diferite nivele Tabelul 2
Calificativ acordat Grad de satisfacere3 nivele 1 minim
2 parţial3 total
5 nivele 0 nesatisfatildecatildetor25 satisfatildecatildetor
4
5 mediocru75 bine10 foarte bine
7 nivele -3 influenţatilde negativatilde foarte mare-2 influenţatilde negativatilde mare-1 influenţatilde negativatilde0 nici o influenţatilde1 influenţatilde pozitivatilde2 influenţatilde pozitivatilde mare3 influenţatilde pozitivatilde foarte mare
10 nivele ndash transformareacalificativelor icircn note
Foarte bine Bine Mediocru Satisfatildecatildetor Nesatisfatildecatildetor
Criterii cu pondere ge 3 10 75 5 25 0Criterii cu pondere 2 8 65 5 35 2Criterii cu pondere 1 7 6 5 4 3
Eficienţa economicatilde a noilor tehnologii NO DIG apare numai peste o anumitatilde valoare alungimii de conductatilde reabilitatatilde
13 Metoda de evaluare globalatilde a performanţelorAceastatilde metodatilde este icircn prezent cea mai utilizatatilde de diverse firme instituţii pentru luareadeciziilor icircn domeniul reabilitatilderii sistemelor de conducte ( face parte din metoda icircnsumatilderiiponderilor) Paşii care trebuie urmaţi sunt
- stabilirea variantelor care urmeazatilde a fi analizate schema punct 12- stabilirea criteriilor de evaluare ndash tabelul 1- şi a coeficienţilor numerici de importanţatildetabelul 2- icircntocmirea matricei cu calificative şi transformarea calificativelor icircn notecare seicircnscriu icircn matricea notelor-- calcularea indicelui global de performanţatilde pentru fiecare variantatilde icircn parte cu relaţia
IG = jj
n
j
KN 1
(1)
unde Nj este nota atribuitatildeKj ndash coefientul de performanţatilde (numerici de importanţatilde) a criteriului de evaluaren ndash numatilderul de criterii de evaluare (maxim 10)-clasificarea variantelor analizate- varianta cu punctajul cel mai mare ocupatilde prima
poziţie
2 Principalele tehnologii de reabilitare modernizare conducte
21 Tehnologia cured in place pipe (CIPP)Tehnologia constatilde icircn introducerea unui tub linear flexibil (furtun) ales icircn funcţie de
aplicaţie (apatilde potabilatilde canalizare apatilde industrialatilde etc) impregnat cu o ratildeşinatilde termoreglabilatildeicircn conducta gazdatilde ce trebuie reabilitatatilde Tubul linear flexibil este confecţionat din poliesterlacircnatilde material fibros şi prevatildezut pe o faţatilde cu un film din polietilenatilde poliuretan PVC Ratildeşinatermoreglabilatilde este aleasatilde icircn funcţie de utilizare poliester la canalizatilderi sanitare vinilester laaplicaţii industriale unde se cere rezistenţatilde mare la coroziune şi presiune ratildeşinatilde epoxidicatilde laapatilde potabilatilde icircn domeniul industrial unde se cere rezistenţatilde mare la presiune şi temperaturatilde
5
ridicatatilde In figurile 1 şi 2 se prezintatilde schema de principiu a metodei CIPP antrenareafurtunului se face cu apatilde rece
1 2 3 4 5 6 7 8
Fig1 Introducere furtun flexibil icircn conducta veche 1- conductatilde veche (gazdatilde) 2- apatilde rece3- autospecialatilde 4- furtun nou 5- furtun pliat impregnat cu ratildeşinatilde 6 ndashechipament tip rastel7- catildemin de acces 8- hidrant
Intatilderirea furtunului cu apatilde caldatilde este prezentatatilde icircn figura 2Tratarea ratildeşinii cu careeste impregnat furtunul se poate face cu apatilde caldatilde abur cu latildempi cu raze ultravioleteLa tratarea cu apatilde caldatilde sau abur se urmatildereşte cu ajutorul unor senzori permanenttemperatura la fiecare capatildet al furtunului Ratildeşinile artificiale epoxy A2000B se folosescpentru catildeptuşeli impregnate la exteriorul furtunului PVC iar FluvPax TF4 se utilizeazatilde lamateriale neţesute la furtune PUExistatilde douatilde procedee de introducere a furtunului flexibil icircn conducta veche (gazdatilde) primulinverted in place la care furtunul este introdus cu ajutorul aerului comprimat (presiunea aer02divide04 bari) sau a apei al doilea procedeu pulled in place la care furtunul se trage icircnconducta veche cu troliu Procedeul CIPP se poate aplica pentru conducte instabile şi stabiledin punct de vedere static
Procedeul se aplicatilde la conducte cu Dn = 100 divide 1200 mm Lungimea tronsonuluireabilitat L le 600 mIndiferent de procedeu se va urmatilderi viteza cu care se deplaseazatilde furtunul icircn conducta veche(gazdatilde) 4 divide 7 mmin precum şi forţa de tragere a furtunului care nu trebuie sa depatildeşeascatildevaloarea prescrisatilde de producatildetor Se utilizeazatilde curent douatilde tipuri de furtune
- pe baza icircnvelişului extern PVC conducta este icircn linie dreaptatilde coturi la maximum450 Dn = 100 divide 400 mm dimensiunile nu se modificatilde icircn timpul procesului deinstalare
- pe baza icircnvelişului extern PU pentru ţevi drepte cu coturi la 900 extensibile se potutiliza şi la un alt diametru mai mare ca cel nominal de micşoreazatilde cu 4 datoritatildeextensiilor radiale icircn consecinţatilde lungimea de va matilderi cu 4
6
Forţa de tragere a furtunului datoritatilde frecatilderilor dintre conducta gazdatilde şi furtun se poatecalcula cu expresia
Ft = 12 (μmiddotpmiddotx) (2)unde Ft este forţa de tragere icircn N
μ = 01 divide 03 ndashcoeficient de frecare furtun conductatilde vechep ndash greutatea liniaratilde a furtunului icircn Nmx ndash lungimea furtunului icircn m
1 2 3 4 5Figura 2 Intatilderirea ratildeşinii cu apatilde caldatilde 1 catildemin de sosire 2- apatilde caldatilde 3- conductatilde nouatildeicircntatilderitatilde4-conductatilde apatilde caldatilde tur 5- conductatilde apatilde caldatilde retur
Dupatilde icircntatilderirea ratildeşinii conducta poate fi spatildelatatilde şi dezinfectatatilde Conductele de branşament seleagatilde la conducta reabilitatatilde cu ajutorul robotului echipat special cu freze şi camere videoUrmeazatilde inspecţia video pe icircntreg traseul reabilitat Garanţia acordatatilde 25 ani[14]
Tehnologia de execuţie are urmatildetoarele etape- colectarea datelor de spre diametrul nominal al conductei gazde debitul vehiculat
grosimea peretelui materialul din care este confecţionatatilde conducta schimbatilderile de diametrupe anumite tronsoane identificarea tuturor ramificaţiilor active şi inactive
- identificarea gurilor de acces sau executarea acestora- montarea echipamentului de tip rastel- redicţionarea curgerilor din conducta gazdatilde curatildeţirea conductei- instalarea furtunului impregnat cu ratildeşinatilde icircn conducta gazdatilde prin gurile de acces- uscarea materialului cu apatilde caldatilde abur sau latildempi cu raze ultraviolete- verificarea conductei noi- reconectarea conecţiilor laterale prin decuparea de guri de conectare laterale şi
sigilarea conecţiilor laterale abandonate22 Calculul de reabilitare a conductei reabilitate cu tehnologia CIPP
7
Conducta gazdatilde poate fi parţial deterioratatilde Pentru a se realiza stabilitatea staticatilde a noiiconducte reabilitate trebuie dimensionat furtunul icircn funcţie de solicitatilderile externe Calcululconstatilde icircn
- calculul la incovoiere- calculul la flambaj- calculul rezistenţei furtunului la obosealatilde (stres)- calculul la flambaj datorat icircncatildercatilderii rezultate din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde
221 Calculul la icircncovoiereCalculul de icircncovoiere constatilde fie icircn determinarea procentului de icircncovoiere
efectiv (γD) la o anumitatilde grosime a peretelui furtunului t fie a grosimii pereteluifurtunului t admiţacircnd un procent de icircncovoiere maxim de (γD) le 5 Procentul deicircncovoire se calculeazatilde cu relaţia
γD = K(LW + Ws ) 100 [ E 15( DR ndash 1)3 + 0061 Es] (3)
unde γ este icircncovoierea conductei reabilitate-γD le 5 - procentul de icircncovoiere- L = 125 coeficient de decalaj- K = 0083 constantatilde de stratificare- W ndash icircncatildercarea staticatilde icircn N- Ws ndash icircncatildercarea dinamicatilde icircn N- DR = D t ndashraportul conductei reabilitate- D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat) icircn m- t ndash grosimea furtunului icircn m- E ndashmodulul de elasticitate al solului icircn Nm2- Es- modul de reacţie al solului icircn Nm2
Incatildercarea staticatilde W rezultatatilde din greutatea solului se calculeazatilde cu relaţiaW = CmiddotωmiddotBd 144 (4)
Unde C ndashgrad de ovalizareω- densitatea solului icircn kgm3Bd- latildeţimea tranşeei icircn care a fost montatatilde conducta ga zdatilde ( de reabilitat) icircn m
Coeficientul C se determinatilde cu expresia
C =
ku
e d
S
B
Huk
2
1
2
(5)
unde ku este raportul icircntre icircncatildercarea orizontalatilde şi cea verticalatildeHs ndashadacircncimea de pozare a conductei icircn m
Calculul icircncatildercatilderii dinamice care acţioneazatilde asupra furtunului pleacatilde de la realitatea catilde asuprafurtunului pot acţiona icircncatildercatilderi dinamice concentrate WSC şi icircncatildercatilderi dinamice distribuiteWSD
WS= WSC + WSD (6)
WSC = 033middotCSCmiddotPmiddotFSC 12middotD (7)WSD = CSDmiddotpmiddotFSD 144 (8)
unde CSC ndash coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor concentrateP ndash icircncatildercatilderi concentrate icircn NFSC- factor de impact pentru icircncatildercatilderi concentrate
8
CSD- coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor distribuitep ndash suprafaţa pe care sunt aplicate icircncatildercatilderile distribuite m2FSD- factor de impact pentru icircncatildercatilderi distribuite
222Calculul la flambaj
Furtunul este solicitat exterior de icircncatildercatilderi dinamice concentrate şi distribuite plusicircncatildercarea rezultatatilde din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde Grosimea furtunului t se determinatilde curelaţia[9]
t = 0721 D
3
1
2
sSL
t
CEBRE
I
Nq
(9)
unde D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde icircn mN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
qt =N
1 2
1
332
D
IECcedilBR L
(10)
qt ndash presiunea exterioaratilde exercitatatilde asupra conductei icircn Nm2EL ndash modulul de elasticitate redus la icircncovoiere datoritatilde efectului de icircmbatildetracircnire icircn Nm2Rω= 1 ndash 033(HωHS) coeficientul lui Buoyancy pentru apatilde (valoare minimatilde 067)B - coeficient de elasticitate pentru furtunI = 250t - moment de inerţieC- coeficient de ovalizare a conductei respectiv al furtunului calculat cu relaţia
C =
3
2
1001
1001
q
q
(11)
q ndash gradul de ovalizare calculat cu expresia
q = 100 (m
m
D
DD max ) (12)
unde Dm Dmax sunt diametrul mediu respectiv diametrul maxim al conducteiCoeficientul de elasticitate pentru furtun se determinatilde cu expresia
B =sH
e650
41
1
(13)
Incatildercatilderile statice şi dinamice se determinatilde cu relaţiile (6) (7) (8)In cazul icircn care flambajul este datorat numai icircncatildercatilderilor rezultate din acţiunea pacircnzei
de apatilde freaticatilde grosimea furtunului t se calculeazatilde cu expresia
9
t =
1
1(
2 3
1
2
PN
CKE
DR
L
(14)
icircn care P ndash este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunK = 7 ndashfactor de amplificareEL ndash modulul de elasticitate la icircncovoiereν = 03 ndashcoeficientul lui Poisson pentru furtunC- coeficientul de ovalizareDR- raportul conductei reabilitateN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
223 Verificarea rezistenţei furtunului la stresLa o duratatilde de viaţatilde de 50 de ani furtunul este supus unor condiţii de stres (obosealatilde
icircmbatildetracircnire) Fiind confecţionat din mai multe materiale cu caracteristici tehnice diferitefurtunul trebuie verificat şi la stres Se poate utiliza relaţia
15100
q(1+
100
q)( 2)(
t
D- 05 ( 1+ )
100
q)(
t
D=
PN
S(15)
icircn care P este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunt ndash grosimea furtunuluiN = 15 divide 2 factor de siguranţatildeS ndash rezistenţa la icircncovoiere a furtunuluiD ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat)q ndash gradul de ovalizare
Valoarea cea mai mare a grosimii furtunului t ca rezultat al diferitelor calcule efectuatepentru fiecare tip de solicitare icircn parte este grosimea finalatilde a peretelui furtunului
23 Metode de catildeptuşire interioaratildeConductele ce trebuie reabilitate sunt catildeptuşite pe suprafaţa interioaratilde cu un strat
subţire de mortar de ciment special sau polimeri speciali De regulatilde grosimea stratului estemai micatilde de 10 mm In unele cazuri se pot depune mai multe straturi Captuşirea interioaratilde(catildematildeşuirea) trebuie satilde asigure protecţie anticorozivatilde umplerea fisurilor şi a gatildeurilorrigiditatea catildeptuşelii stabilitatea staticatilde a conductei In acelaşi timp se icircmbunatildetatildeţescproprietatildeţile hidraulice ale conductei suprafaţa rezultatatilde icircn urma depunerii are rugozitatea maimicatilde ca rugozitatea suprafeţei interioare a vechii conducte Inainte de a se aplica metoda decatildeptuşire interioaratilde conducta se curatildetatilde foarte bine asiguracircndu-se un suport bun pentrucatildeptuşeala aplicatatilde In figura 3 se prezintatilde procedeul de catildeptuşire prin centrifugarePentru protejarea anticorozivatilde a conductelor metalice se aplicatilde catildeptuşeli cu ratildeşini poliexidicatilde
poliuree şi poliuretanToate aceste materiale au şi o bunatilde rezistenţatilde la abraziune Rugozitatea
suprafeţei interioare a conductei este foarte micatilde
Procedeul se aplicatilde la conducte cu diametrul nominal Dn= 80 divide 3400 mm şi lungimi aletronsoanelor de conducte L le 400 m
10
1 2 3 4 5 6Fig3 Utilaj pentru catildeptuşire prin centrifugare 1-conductatilde veche curatildeţatatilde 2 - furtun pentrualimentare cu mortar 3- robot 4- cap de pulverizare prin centrifugare 5- sistem de gletuire6-strat de mortar depus
Debitul de apatilde transportat prin conductatilde Q icircnainte de reabilitare calculat cu relaţiaQ = Av (16)
unde - Q este debitul apei vehiculate prin conductatilde icircn m3s- v ndashviteza apei icircn secţiunea de calcul icircn ms- A ndasharia secţiunii transversale a conductei icircn m2
trebuie satilde fie cel puţin egal cu debitul de apatilde transportat prin conducta reabilitatatildeMicşoracircndu-se diametrul interior al conductei viteza apei creşte cresc şi pierderile de sarcinatildedatoritatilde creşterii vitezei apei Din acest motiv icircn cadrul procesului de catildematildeşuire (torcretare)se procedeazatilde la gletuirea stratului de mortar de ciment pentru ca rugozitatea stratului realizatsa fie mai micatilde ca cea dinaintea reabilitatilderii Produsul de cimentare este alcatildetuit din cimentcu proprietatildeţi speciale + nisip cu granulaţie micatilde + aditivi Mortarul preparat icircn malaxoarespeciale dupatilde reţete este transportat cu pompe prin furtun la robot
Reproiectarea constatilde icircn calculul pierderilor de sarcinatilde unitare distribuite icircnainteşi dupatilde reabilitarea conductei precum şi a stabilitatildeţii statice sub influenţa diferitelorsarcini exterioarePierderile de sarcinatilde unitare distribuite icircn funcţie de debitul de apatilde transportat se determinatilde curelaţia
hr = Md Q2 (17)unde hr sunt pierderile de sarcinatilde unitar distribuite icircn mbar m
Md ndash modulul de rezistenţa hidraulicatilde icircn s2 m5Modulul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde Md se calculeazatilde cu relaţia
Md = 00826middot(λd5) (18)unde λ este coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde [-]
d- diametrul interior al conductei icircn mIntre coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde λ şi coeficientul lui Chezy ndashC- existatilde
legatildeturaλ = 8middotg C2 (19)
unde C -este coeficientul lui Chezy icircn m05sg-acceleraţia gravitaţionalatilde icircn ms2
Coeficientul lui Chezy se determinatilde cu expresia
C = kmiddotRh16 (20)
unde k-coeficientul de rugozitate al materialului [-]
11
Raza hidraulicatilde a conductei cu secţiunea circularatilde se determinatilde cu expresia
Rh = d4 (21)unde d ndash diametrul interior al conductei icircn m
In cazul icircn care se urmatildereşte protecţia anticorozivatilde umplerea fisurilor rigiditatea catildeptuşelii
(aplicaţie semi-structuralatilde) materialul folosit la obţinerea stratului depus de o anumitatilde
grosime t trebuie satilde asigure rezistenţa la forfecare pentru a menţine continuitatea
longitudinalatilde a stratului icircn prezenţa mişcatilderilor de teren rezistenţatilde la icircncovoiere rezistenţatilde
pentru preluarea sarcinilor dinamice Trebuie satildepate puţuri de lansare (de plecare de sosire
intermediare) care reprezintatilde circa 6 din suprafaţa totalatilde a şanţului necesar pentru
realizarea cu tranşeu deschis a conductei
223 Tehnologia sliplineTehnologia constatilde icircn introducerea unui tub nou icircn tubul vechi curatildeţat De regulatilde se
instaleazatilde conducte noi din GRP din PEID icircn conducte vechi Metoda se aplicatilde la reabilitareaconductelor de apatilde potabilatilde canalizare menajeratilde şi industrialatilde gaze naturale Toate sarcinilesunt preluate de noua conductatilde Secţiunea transversalatilde a noii conducte este mai micatilde casecţiunea transversalatilde a vechii conducte dar diferenţa va fi compensatatilde de valoareacoeficientul de rugozitate foarte mic al suprafeţei interioare a noii conducte Spaţiul dintrevechea conductatilde şi noua conductatilde este umplut cu un material special de cimentare In figura4A se prezintatilde schema tehnologicatilde de montare a noii conducte din PEID icircmbinatatilde prin suduratildecap la cap icircn exteriorul conductei vechiIn figura 4B se prezintatilde schema tehnologicatilde pentrumontare conducte GRP
A B1 2 3 4 5 1 2 3
12
Fig4 A-Tehnologie slipline montare conductatilde PEID 1- conductatilde veche2 ndashcap de tragere3-material de umplere4- cacircrlig6- conductatilde nouatilde PEID B-montare conductatilde GRP 1- conductatildeveche 2-material de cimentare 3- conductatilde nouatilde
224 Tehnologia subline
In conducta veche inspectatatilde video şi ulterior curatildeţatatilde foarte bine se introduce oconductatilde de polietilenatilde PE 80 sau PE 100 avatildend SDR (raportul dintre Dn t ) icircntre 26 şi 80Conducta nouatilde se supune unui proces de deformare a secţiunii transversale pe toatatilde lungimeaconductei sub forma de U ( icircn domeniul de elasticitate al materialului) dupatilde care se leagatilde cubenzi de sprijin figura 5 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde de troliu cu un cablu forţa detragere fiind monitorizatatilde permanent Dupatilde introducerea noii conducte icircn vechea conductatilde seintroduce apatilde sub presiune icircn conductatilde benzile de sprijin se vor rupe şi conducta nouatilde vareveni la forma iniţialatilde datoritatilde memoriei termice Procedeul se aplicatilde pentru Dn = 75mmdivide 1600mm şi lungimea L = 600m
1 2 3 4
Figura 5 Tehnologia subline 1- conductatilde veche 2- conductatilde nouatilde 3 ndash bandatilde de sprijin4 ndash conductatilde nouatilde revenitatilde la forma circularatilde
225 Tehnologia compact pipe
Conducta nouatilde din PEXa ( polietilenatilde reticulatatilde cu memoria formei) este introdusatilde icircnconducta de reabilitat deformatatilde sub forma literei C Aceastatilde conductatilde este trasatilde icircn conductaveche cu ajutorul unui troliu puţurile de acces sunt fie catildeminele de vanatilde existente fie puţuri
13
noi In figura 6 se prezintatilde poziţia conductei noi icircn timpul procesului de reabilitare şi dupatildereabilitare Readucerea conductei noi la forma iniţialatilde se face prin icircncatildelzire cu abur
Diametrul conductelor de reabilitat Dn = 100 divide 500 mm lungimea maximatilde 700mConducta nouatilde se muleazatilde pe interiorul conductei vechi şi preia sarcinile acesteia
226 Tehnologia swagelining
Tehnologia swagelining utilizeazatilde ca şi conductatilde nouatilde polietilena standard catildereia i sereduce diametrul cu 5divide 15 - deformatatilde icircn domeniul elastic cu ajutorul unui echipamentcomplex de reducere a diametrului figura 7 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde cu troliu icircnconducta veche ce trebuie reabilitatatilde Dupatilde aşzarea pe poziţia finalatilde a conductei forţa detragere este redusatilde iar conducta nouatilde revine la diametrul iniţial datoritatilde fenomenului derevenire elasticatilde Conducta nouatilde se muleazatilde perfect pe suprafaţa interioaratilde a conductei dereabilitat suprafaţatilde ce trebuie satilde fie curatatilde In figura 8 se prezintatilde instalaţia pentru procedeulswagelining Diametrul conductelor ce pot fi reabilitate Dn= 65 divide 1000mm la o lungimede 1000 m
Forţa de tracţiune a troliului poate fi determinatatilde cu relaţia ( 2 )
1 2 3Fig6 Tehnologia compact pipe 1-conductatilde de reabilitat 2- conductatildenouatilde deformatatilde icircn C 3- conductatilde nouatilde readusatilde la forma iniţialatilde
14
1 2 3 4 5
Figura 7Reducere dimensiuni conductatilde 1-conductatilde veche2 ndash conductatilde nouatilde gacirctuitatilde3- filieratilde 4- conductatilde nouatilde5- cap de tragere
1 2 3 4 5 6 7 8 9Figura 8 Instalaţie pentru tehnologia swagelining 1-conductatilde nouatilde PE 2- rolatilde de ghidare 3-reductor 4- puţ de plecare 5- conductatilde veche 6- cap de tragere 7- cablu 8-puţ sosire 9-troliu
267 Tehnologia rolldown
Tehnologia se aplicatilde la sistemele de distribuţie apatilde cu diametre mari amplasate icircn zone cutrafic pietonal şi auto ridicat Se utilizeazatilde conducte din PE icircmbinate prin suduratilde cap la cap peşantier cu ajutorul unui dispozitiv special cu role perechi Acest dispozitiv reduce diametrulcu maxim 10 icircn domeniul elastic al materialului viteza de reducere fiind de 1divide 3mminutReaducerea la forma şi dimensiunea iniţialatilde se face prin icircncatildelzirea conductei cu aburProcedeul este unul structural se pot reabilita conducte instabil din punct de vederestatic In figura 9 se prezintatilde tehnologia rolldown Dimensiunile conductelor de reabilitatDn=150 divide1000 mm lungimea 600 divide800 m
15
1 2 3 4
Figura 9 Tehnologia rolldown 1-conductatilde de reabilitat2-role3- conductatilde nouatilde4- conductatilde nouatilde fixatatilde icircn conducta veche
Bibliografie1 Roman M şa- Analiza multicriterialatilde Manual 2012 Academia de studii economiceBucureşti2 Massimio Flori ndashGhid pentru analiza cost-beneficu a proiectelor de investiţii Fonduleuopean pentru dezvoltare regionalatilde fondul de coeziune şi ISPA Universitatea de studii dinMilano 19973xxx - Ghid naţional pentru analiza cost-beneficiu a proiectelor finanţate din instrumentelestructurale Ministerul Economiei şi finanţelor4 StoenescuAl şa- Culegere de probleme de mecanicatilde teoreticatilde Editura Didacticatilde şipedagogicatilde Bucureşti 19655 Tudor I şa ndash Protecţia anticorozivatilde şi reabilitatea conductelor şi rezervoarelor EdituraUPG Ploieşti 2007 ISBN ndash 978-973-719-154-06 UTCB-ICECOM Bucureşti ndash Ghid pentru reabilitatea conductelor pentru transportul apei(brutecurate uzate uzate epurate etc) Bucureşti 20137Alessandrescu A- Inginerie mecanicatilde a sistemelor de conducte Ghid de proiectare + CDEditura AGIR Bucureşti 2013 ISBN 978-973-720-489-98 Paraschiv D- Tehnologii de recondiţionare şi procesatilderi ale suprafeţelor metalice EdituraJunimea Iaşi 2005 ISBN 973-37-0539-x9Najafi M ndash Trenchless technologies Piping- Installation and Inspection SUA ASCE PressISBN -978-0-07-164088-62010
16
10 Trujillo ARGhaderi S- Analysis of the long ndashterm Effect of mentenance Strategies InPipelines Technology 2006 Conference Bochum200611 httpmasinisiutilajero12 wwwtpcomro13 wwwrehaucom14SREN 129502 Calculul de rezistenţatilde mecanicatilde al reţele lor icircngropate sub diverse condiţiide icircncatildercare15 wwwceindustrialcomro16 httpinstalatiiucoznetindexconducte0-1517 wwwmnsrocamasuire framehtml18 wwwreabilitare-conductero19wwwcrumanro20 wwwHobasro21wwwgrup4cjro
- Note de curs 1pdf
- Note de curs 2_3pdf
- Note de curs 4_5pdf
- Note de curs 6pdf
- Note de curs 7_8_9pdf
9
Anexa 1-Garatilde de lansare - primire PIG (godevil) [10]
1
Note de curs 7-8-9 Metode şi tehnologii de reabilitare şi modernizare a conductelor dedistribuţie apatilde canalizare gaz
1 Alegerea tehnologiei de reabilitare a conductelor utilizacircnd analizamulticriterialatilde
11 GeneralitatildeţiReabilitarea conductelor reprezintatilde o etapatilde importantatilde icircn prelungirea duratei de
exploatare a conductei degradate pe o perioadatilde de 30 divide 50 ani Costul reabilitatilderii este estimatla 50 divide 75 din valoarea unei noi investiţii De exemplu icircnlocuirea conductelor de gazenaturale sau a unor tronsoane din acestea se face icircn funcţie de starea tehnicatilde numatilder de defecte km agresivitatea solului şi valorile curenţilor de dispersie modernizarea carosabilului şiinfrastructurii sistemelor de utilitatildeţi necesitatea redimensionatilderii schimbarea regi mului depresiune influenţa asupra mediului ambiant dezvoltarea economicatilde a unor regiuni etcLuarea deciziei de reabilitare este etapa cea mai importantatilde icircn realizarea proiectului dereabilitare Fiind un proiect de dezvoltare tehnologicatilde fundamentarea deciziei se face cuajutorul analizei muticriteriale -AMC Aceasta se bazeazatilde pe analiza cantitativatilde ndash prinpunctare ierarhizare determinarea ponderii - a unei game largi de catagorii şi criteriicalitative de impact Alatildeturi de costurile şi beneficiile economice stabilite prin metodacost-beneficiu - MCB - pot fi elaboraţi diferiţi indicatori sociali şi de mediu Utilizareaacestei metode permite structurarea şi combinarea diferitelor evaluatilderi ce trebuie luate icircnconsiderare icircn luarea deciziilor cacircnd pot fi mai multe alternative
AMC este utilizatatilde pentru selectarea celei mai bune alternative din cele disponibilepentru realizarea investiţiei icircn reabilitarea conductelor Pentru proiecte mici se utilizeazatildeAMC iar pentru proiecte majore AMC + MCB AMC poate fi aplicatatilde şi icircn cazurile icircncare proiectul are obiective simple acestea fiind calitative şi mai puţin cuantificabile
Etapele utilizatilderii AMC sunt- stabilirea contextului decizional- definirea opţiunilor- definirea criteriilor- crearea matricei de performanţatilde- standardizarea punctajelor- ponderea criteriilor pentru cuantificarea relativatilde a fiecatilderui criteriu icircn procesul
decizional- ierarhizarea opţiunilor- ierarhizarea rezultatelor- analiza de senzitivitateStrategia de reabilitare a unui tronson de conductatilde cuprinde urmatildetoarele etape- analiza situaţiei actuale ţinacircnd cont şi de istoricul conductei- stabilirea obiectivelor- managementul datelor- evaluarea defectelor şi a altor elemente ale tronsonului de reabilitat- estimarea şi verificarea costurilor- propuneri şi analizarea strategiei de reabilitare
- planificarea operaţiilor de reabilitareIn final se icircntocmeşte proiectul de reabilitare al conductei Justificarea adoptatilderii proiectului dereabilitare se axeazatilde pe
- reducerea costurilor de operare- reducerea costurilor de reparaţii a conductelor- reducerea pierderilor de fluid vehiculat prin conducte
2
- creşterea gradului de icircncredere a consumatorului icircn calitatea serviciului asigurat defurnizor ( calitatea fluidului presiunea de funcţionare reducerea numatilderului de opririaccidentale)
- protecţia mediului şi conservarea resurselor naturale
12 Metode de evaluareIn cadrul evaluatilderii factorilor care sunt luaţi icircn considerare la luarea deciziei de reabilitare aconductelor fie prin metoda clasicatilde tranşeu deschis fie prin metoda modernatilde NO DIG (fatilderatilde decopertare) se aplicatilde urmatildetoarele metode
- analiza directatilde a performanţelor alternativelor- icircnsumarea ponderilor sau modele liniare cumulative- procesul ierarhiei analitice ( PIA)- metoda ELECTRE l
Indiferent de metoda adoptatatilde icircn prima fazatilde a analizei trebuie stabilite metodele şi procedeelede reabilitare a conductelor Tehnologiile pot fi clasificate astfel pentru catildeptuşireacanalelorconductelor introducerea unei conducte noi icircn conducta veche conducta nouatildepreia sarcinile conductei vechi consolidarea conductei vechi realizarea de lucratilderi noi Inschema urmatildetoare se prezintatilde principalele metode şi tehnologii de reabilitareReparaţie capitalatilde reabilitare conducte-NO DIG (fatilderatilde decopertare)
- place pipe (CIPP) -pentru conducte instabile şi stabile din punct de vedere static - palled in place - inverted in place
- slipline- pentru conducte instabile şi stabile static- catildeptuşire interioaratilde (torcretare)
- cu mortar de ciment - cu polimeri
- close fit pipe - sublime -swagelining - rolldown -compact pipe
Inlocuire conducte vechi ndashNO DIG-cu icircndepatildertarea conductei vechi din sol
- conductatilde pilot ndashpilot l- pilot ll
- impactor- pipe ejection- pipe extraction- CLG
- cu distrugerea conductei vechi- pipe bursting (cu aer comprimat cu forţatilde de tragere cu acţionarehidraulicatilde pipe implosion)- pipe splitting ( pentru oţel fontatilde ductilatilde )
Reparaţie capitalatilde reabilitare - tranşeu deschisReparaţie localatilde - short liner pentru Dn = 100 divide 600 mm
- echipament robotizat pentru netezirea presarea mufelor şi cratildepatildeturilor din ţevi Dn
ge 150 mm + reabilitarea branşamentelor realizate cu coliere presate pe conductaprincipalatilde şi etanşare cu ratildeşini Dn ge 150 mm
- tehnica injectatilderii pentru sigilarea mufelor şi cratildepatildeturilor
3
- procedee de reparare prin sudare la conducte metalice ( icircncatildercare cu suduratilde peticesudate manşoare tip B
- procedee de reparare a conductelor metalice fatilderatilde sudare( cu manşon tip Aicircnvelişuri cu ratildeşinatilde)
- utilizarea icircnvelişurilor de consolidare metalice umplute cu materiale polimerice saucompozite
- repararea conductelor metalice cu icircnvelişuri din materiale polimerice saucompozite
-Criteriile al catilderui numatilder nu trebuie satilde fie mai mare de 10 pentru selecţia tehnologiilor dereabilitare sunt prezentate icircn tabelul 1Analizicircnd caracteristicile tehnice şi tehnologice ale tronsonului de conductatilde din schemaprezentatatilde mai sus se extrag variantele de reabilitare care se noteazatilde cu V1 V2ViDin tabelul 1 se aleg criteriile de evaluare
Criterii pentru selecţia tehnologiilor de reabilitare Tabelul 1NrcrtCj Denumirea criteriului UM Natura criteriuluiC1 Durata de viaţatilde a conductei reabilitate ani maximizantC2 Durata de execuţie ani minimizantC3 Perturbarea traficului sau a exploataţiei agricole minimizantC4 Perturbarea altor reţele minimizantC5 Afectarea mediului minimizant
C6 Preţul reabilitatilderii ron minimizantC7 Lungimea traseului m maximizantC8 Garanţia ani maximizantC9 Accesibilitatea ( satisfacerea necesitatildeţilor
locuitorilor a mediului de afaceri)lockm maximizant
Notatilde Natura criteriului poate fi schimbatatilde la cerinţele beneficiarului particularitatildeţile lucratilderiide reabilitare prevederile legislaţiei icircn vigoare factori sociali etc
Fiecatilderui criteriu de evaluare Cj i se stabileşte un coeficient de importanţatilde Kj pe oscaratilde de ierarhizare de la 1 la 3
- 1 ndash importanţatilde redusatilde- 2 ndash importanţatilde medie- 3 ndash importanţatilde maximatilde
Pentru stabilirea ponderii de importanţatilde al fiecatilderui criteriu selectat se utilizeazatilde coeficienţinumerici de importanţatilde utilizacircndu-se diferite scatilderi cu valori 1 divide 3 1 divide 5 1 divide 7 1 divide 10 1 divide100 Alegerea scatilderii se face icircn funcţie de precizia cu care se doreşte departajarea criteriilor deevaluare In tabelul 2 se prezintatilde cacircteva scale de evaluare ( clasificare)
Scale de clasificare cu diferite nivele Tabelul 2
Calificativ acordat Grad de satisfacere3 nivele 1 minim
2 parţial3 total
5 nivele 0 nesatisfatildecatildetor25 satisfatildecatildetor
4
5 mediocru75 bine10 foarte bine
7 nivele -3 influenţatilde negativatilde foarte mare-2 influenţatilde negativatilde mare-1 influenţatilde negativatilde0 nici o influenţatilde1 influenţatilde pozitivatilde2 influenţatilde pozitivatilde mare3 influenţatilde pozitivatilde foarte mare
10 nivele ndash transformareacalificativelor icircn note
Foarte bine Bine Mediocru Satisfatildecatildetor Nesatisfatildecatildetor
Criterii cu pondere ge 3 10 75 5 25 0Criterii cu pondere 2 8 65 5 35 2Criterii cu pondere 1 7 6 5 4 3
Eficienţa economicatilde a noilor tehnologii NO DIG apare numai peste o anumitatilde valoare alungimii de conductatilde reabilitatatilde
13 Metoda de evaluare globalatilde a performanţelorAceastatilde metodatilde este icircn prezent cea mai utilizatatilde de diverse firme instituţii pentru luareadeciziilor icircn domeniul reabilitatilderii sistemelor de conducte ( face parte din metoda icircnsumatilderiiponderilor) Paşii care trebuie urmaţi sunt
- stabilirea variantelor care urmeazatilde a fi analizate schema punct 12- stabilirea criteriilor de evaluare ndash tabelul 1- şi a coeficienţilor numerici de importanţatildetabelul 2- icircntocmirea matricei cu calificative şi transformarea calificativelor icircn notecare seicircnscriu icircn matricea notelor-- calcularea indicelui global de performanţatilde pentru fiecare variantatilde icircn parte cu relaţia
IG = jj
n
j
KN 1
(1)
unde Nj este nota atribuitatildeKj ndash coefientul de performanţatilde (numerici de importanţatilde) a criteriului de evaluaren ndash numatilderul de criterii de evaluare (maxim 10)-clasificarea variantelor analizate- varianta cu punctajul cel mai mare ocupatilde prima
poziţie
2 Principalele tehnologii de reabilitare modernizare conducte
21 Tehnologia cured in place pipe (CIPP)Tehnologia constatilde icircn introducerea unui tub linear flexibil (furtun) ales icircn funcţie de
aplicaţie (apatilde potabilatilde canalizare apatilde industrialatilde etc) impregnat cu o ratildeşinatilde termoreglabilatildeicircn conducta gazdatilde ce trebuie reabilitatatilde Tubul linear flexibil este confecţionat din poliesterlacircnatilde material fibros şi prevatildezut pe o faţatilde cu un film din polietilenatilde poliuretan PVC Ratildeşinatermoreglabilatilde este aleasatilde icircn funcţie de utilizare poliester la canalizatilderi sanitare vinilester laaplicaţii industriale unde se cere rezistenţatilde mare la coroziune şi presiune ratildeşinatilde epoxidicatilde laapatilde potabilatilde icircn domeniul industrial unde se cere rezistenţatilde mare la presiune şi temperaturatilde
5
ridicatatilde In figurile 1 şi 2 se prezintatilde schema de principiu a metodei CIPP antrenareafurtunului se face cu apatilde rece
1 2 3 4 5 6 7 8
Fig1 Introducere furtun flexibil icircn conducta veche 1- conductatilde veche (gazdatilde) 2- apatilde rece3- autospecialatilde 4- furtun nou 5- furtun pliat impregnat cu ratildeşinatilde 6 ndashechipament tip rastel7- catildemin de acces 8- hidrant
Intatilderirea furtunului cu apatilde caldatilde este prezentatatilde icircn figura 2Tratarea ratildeşinii cu careeste impregnat furtunul se poate face cu apatilde caldatilde abur cu latildempi cu raze ultravioleteLa tratarea cu apatilde caldatilde sau abur se urmatildereşte cu ajutorul unor senzori permanenttemperatura la fiecare capatildet al furtunului Ratildeşinile artificiale epoxy A2000B se folosescpentru catildeptuşeli impregnate la exteriorul furtunului PVC iar FluvPax TF4 se utilizeazatilde lamateriale neţesute la furtune PUExistatilde douatilde procedee de introducere a furtunului flexibil icircn conducta veche (gazdatilde) primulinverted in place la care furtunul este introdus cu ajutorul aerului comprimat (presiunea aer02divide04 bari) sau a apei al doilea procedeu pulled in place la care furtunul se trage icircnconducta veche cu troliu Procedeul CIPP se poate aplica pentru conducte instabile şi stabiledin punct de vedere static
Procedeul se aplicatilde la conducte cu Dn = 100 divide 1200 mm Lungimea tronsonuluireabilitat L le 600 mIndiferent de procedeu se va urmatilderi viteza cu care se deplaseazatilde furtunul icircn conducta veche(gazdatilde) 4 divide 7 mmin precum şi forţa de tragere a furtunului care nu trebuie sa depatildeşeascatildevaloarea prescrisatilde de producatildetor Se utilizeazatilde curent douatilde tipuri de furtune
- pe baza icircnvelişului extern PVC conducta este icircn linie dreaptatilde coturi la maximum450 Dn = 100 divide 400 mm dimensiunile nu se modificatilde icircn timpul procesului deinstalare
- pe baza icircnvelişului extern PU pentru ţevi drepte cu coturi la 900 extensibile se potutiliza şi la un alt diametru mai mare ca cel nominal de micşoreazatilde cu 4 datoritatildeextensiilor radiale icircn consecinţatilde lungimea de va matilderi cu 4
6
Forţa de tragere a furtunului datoritatilde frecatilderilor dintre conducta gazdatilde şi furtun se poatecalcula cu expresia
Ft = 12 (μmiddotpmiddotx) (2)unde Ft este forţa de tragere icircn N
μ = 01 divide 03 ndashcoeficient de frecare furtun conductatilde vechep ndash greutatea liniaratilde a furtunului icircn Nmx ndash lungimea furtunului icircn m
1 2 3 4 5Figura 2 Intatilderirea ratildeşinii cu apatilde caldatilde 1 catildemin de sosire 2- apatilde caldatilde 3- conductatilde nouatildeicircntatilderitatilde4-conductatilde apatilde caldatilde tur 5- conductatilde apatilde caldatilde retur
Dupatilde icircntatilderirea ratildeşinii conducta poate fi spatildelatatilde şi dezinfectatatilde Conductele de branşament seleagatilde la conducta reabilitatatilde cu ajutorul robotului echipat special cu freze şi camere videoUrmeazatilde inspecţia video pe icircntreg traseul reabilitat Garanţia acordatatilde 25 ani[14]
Tehnologia de execuţie are urmatildetoarele etape- colectarea datelor de spre diametrul nominal al conductei gazde debitul vehiculat
grosimea peretelui materialul din care este confecţionatatilde conducta schimbatilderile de diametrupe anumite tronsoane identificarea tuturor ramificaţiilor active şi inactive
- identificarea gurilor de acces sau executarea acestora- montarea echipamentului de tip rastel- redicţionarea curgerilor din conducta gazdatilde curatildeţirea conductei- instalarea furtunului impregnat cu ratildeşinatilde icircn conducta gazdatilde prin gurile de acces- uscarea materialului cu apatilde caldatilde abur sau latildempi cu raze ultraviolete- verificarea conductei noi- reconectarea conecţiilor laterale prin decuparea de guri de conectare laterale şi
sigilarea conecţiilor laterale abandonate22 Calculul de reabilitare a conductei reabilitate cu tehnologia CIPP
7
Conducta gazdatilde poate fi parţial deterioratatilde Pentru a se realiza stabilitatea staticatilde a noiiconducte reabilitate trebuie dimensionat furtunul icircn funcţie de solicitatilderile externe Calcululconstatilde icircn
- calculul la incovoiere- calculul la flambaj- calculul rezistenţei furtunului la obosealatilde (stres)- calculul la flambaj datorat icircncatildercatilderii rezultate din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde
221 Calculul la icircncovoiereCalculul de icircncovoiere constatilde fie icircn determinarea procentului de icircncovoiere
efectiv (γD) la o anumitatilde grosime a peretelui furtunului t fie a grosimii pereteluifurtunului t admiţacircnd un procent de icircncovoiere maxim de (γD) le 5 Procentul deicircncovoire se calculeazatilde cu relaţia
γD = K(LW + Ws ) 100 [ E 15( DR ndash 1)3 + 0061 Es] (3)
unde γ este icircncovoierea conductei reabilitate-γD le 5 - procentul de icircncovoiere- L = 125 coeficient de decalaj- K = 0083 constantatilde de stratificare- W ndash icircncatildercarea staticatilde icircn N- Ws ndash icircncatildercarea dinamicatilde icircn N- DR = D t ndashraportul conductei reabilitate- D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat) icircn m- t ndash grosimea furtunului icircn m- E ndashmodulul de elasticitate al solului icircn Nm2- Es- modul de reacţie al solului icircn Nm2
Incatildercarea staticatilde W rezultatatilde din greutatea solului se calculeazatilde cu relaţiaW = CmiddotωmiddotBd 144 (4)
Unde C ndashgrad de ovalizareω- densitatea solului icircn kgm3Bd- latildeţimea tranşeei icircn care a fost montatatilde conducta ga zdatilde ( de reabilitat) icircn m
Coeficientul C se determinatilde cu expresia
C =
ku
e d
S
B
Huk
2
1
2
(5)
unde ku este raportul icircntre icircncatildercarea orizontalatilde şi cea verticalatildeHs ndashadacircncimea de pozare a conductei icircn m
Calculul icircncatildercatilderii dinamice care acţioneazatilde asupra furtunului pleacatilde de la realitatea catilde asuprafurtunului pot acţiona icircncatildercatilderi dinamice concentrate WSC şi icircncatildercatilderi dinamice distribuiteWSD
WS= WSC + WSD (6)
WSC = 033middotCSCmiddotPmiddotFSC 12middotD (7)WSD = CSDmiddotpmiddotFSD 144 (8)
unde CSC ndash coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor concentrateP ndash icircncatildercatilderi concentrate icircn NFSC- factor de impact pentru icircncatildercatilderi concentrate
8
CSD- coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor distribuitep ndash suprafaţa pe care sunt aplicate icircncatildercatilderile distribuite m2FSD- factor de impact pentru icircncatildercatilderi distribuite
222Calculul la flambaj
Furtunul este solicitat exterior de icircncatildercatilderi dinamice concentrate şi distribuite plusicircncatildercarea rezultatatilde din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde Grosimea furtunului t se determinatilde curelaţia[9]
t = 0721 D
3
1
2
sSL
t
CEBRE
I
Nq
(9)
unde D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde icircn mN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
qt =N
1 2
1
332
D
IECcedilBR L
(10)
qt ndash presiunea exterioaratilde exercitatatilde asupra conductei icircn Nm2EL ndash modulul de elasticitate redus la icircncovoiere datoritatilde efectului de icircmbatildetracircnire icircn Nm2Rω= 1 ndash 033(HωHS) coeficientul lui Buoyancy pentru apatilde (valoare minimatilde 067)B - coeficient de elasticitate pentru furtunI = 250t - moment de inerţieC- coeficient de ovalizare a conductei respectiv al furtunului calculat cu relaţia
C =
3
2
1001
1001
q
q
(11)
q ndash gradul de ovalizare calculat cu expresia
q = 100 (m
m
D
DD max ) (12)
unde Dm Dmax sunt diametrul mediu respectiv diametrul maxim al conducteiCoeficientul de elasticitate pentru furtun se determinatilde cu expresia
B =sH
e650
41
1
(13)
Incatildercatilderile statice şi dinamice se determinatilde cu relaţiile (6) (7) (8)In cazul icircn care flambajul este datorat numai icircncatildercatilderilor rezultate din acţiunea pacircnzei
de apatilde freaticatilde grosimea furtunului t se calculeazatilde cu expresia
9
t =
1
1(
2 3
1
2
PN
CKE
DR
L
(14)
icircn care P ndash este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunK = 7 ndashfactor de amplificareEL ndash modulul de elasticitate la icircncovoiereν = 03 ndashcoeficientul lui Poisson pentru furtunC- coeficientul de ovalizareDR- raportul conductei reabilitateN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
223 Verificarea rezistenţei furtunului la stresLa o duratatilde de viaţatilde de 50 de ani furtunul este supus unor condiţii de stres (obosealatilde
icircmbatildetracircnire) Fiind confecţionat din mai multe materiale cu caracteristici tehnice diferitefurtunul trebuie verificat şi la stres Se poate utiliza relaţia
15100
q(1+
100
q)( 2)(
t
D- 05 ( 1+ )
100
q)(
t
D=
PN
S(15)
icircn care P este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunt ndash grosimea furtunuluiN = 15 divide 2 factor de siguranţatildeS ndash rezistenţa la icircncovoiere a furtunuluiD ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat)q ndash gradul de ovalizare
Valoarea cea mai mare a grosimii furtunului t ca rezultat al diferitelor calcule efectuatepentru fiecare tip de solicitare icircn parte este grosimea finalatilde a peretelui furtunului
23 Metode de catildeptuşire interioaratildeConductele ce trebuie reabilitate sunt catildeptuşite pe suprafaţa interioaratilde cu un strat
subţire de mortar de ciment special sau polimeri speciali De regulatilde grosimea stratului estemai micatilde de 10 mm In unele cazuri se pot depune mai multe straturi Captuşirea interioaratilde(catildematildeşuirea) trebuie satilde asigure protecţie anticorozivatilde umplerea fisurilor şi a gatildeurilorrigiditatea catildeptuşelii stabilitatea staticatilde a conductei In acelaşi timp se icircmbunatildetatildeţescproprietatildeţile hidraulice ale conductei suprafaţa rezultatatilde icircn urma depunerii are rugozitatea maimicatilde ca rugozitatea suprafeţei interioare a vechii conducte Inainte de a se aplica metoda decatildeptuşire interioaratilde conducta se curatildetatilde foarte bine asiguracircndu-se un suport bun pentrucatildeptuşeala aplicatatilde In figura 3 se prezintatilde procedeul de catildeptuşire prin centrifugarePentru protejarea anticorozivatilde a conductelor metalice se aplicatilde catildeptuşeli cu ratildeşini poliexidicatilde
poliuree şi poliuretanToate aceste materiale au şi o bunatilde rezistenţatilde la abraziune Rugozitatea
suprafeţei interioare a conductei este foarte micatilde
Procedeul se aplicatilde la conducte cu diametrul nominal Dn= 80 divide 3400 mm şi lungimi aletronsoanelor de conducte L le 400 m
10
1 2 3 4 5 6Fig3 Utilaj pentru catildeptuşire prin centrifugare 1-conductatilde veche curatildeţatatilde 2 - furtun pentrualimentare cu mortar 3- robot 4- cap de pulverizare prin centrifugare 5- sistem de gletuire6-strat de mortar depus
Debitul de apatilde transportat prin conductatilde Q icircnainte de reabilitare calculat cu relaţiaQ = Av (16)
unde - Q este debitul apei vehiculate prin conductatilde icircn m3s- v ndashviteza apei icircn secţiunea de calcul icircn ms- A ndasharia secţiunii transversale a conductei icircn m2
trebuie satilde fie cel puţin egal cu debitul de apatilde transportat prin conducta reabilitatatildeMicşoracircndu-se diametrul interior al conductei viteza apei creşte cresc şi pierderile de sarcinatildedatoritatilde creşterii vitezei apei Din acest motiv icircn cadrul procesului de catildematildeşuire (torcretare)se procedeazatilde la gletuirea stratului de mortar de ciment pentru ca rugozitatea stratului realizatsa fie mai micatilde ca cea dinaintea reabilitatilderii Produsul de cimentare este alcatildetuit din cimentcu proprietatildeţi speciale + nisip cu granulaţie micatilde + aditivi Mortarul preparat icircn malaxoarespeciale dupatilde reţete este transportat cu pompe prin furtun la robot
Reproiectarea constatilde icircn calculul pierderilor de sarcinatilde unitare distribuite icircnainteşi dupatilde reabilitarea conductei precum şi a stabilitatildeţii statice sub influenţa diferitelorsarcini exterioarePierderile de sarcinatilde unitare distribuite icircn funcţie de debitul de apatilde transportat se determinatilde curelaţia
hr = Md Q2 (17)unde hr sunt pierderile de sarcinatilde unitar distribuite icircn mbar m
Md ndash modulul de rezistenţa hidraulicatilde icircn s2 m5Modulul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde Md se calculeazatilde cu relaţia
Md = 00826middot(λd5) (18)unde λ este coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde [-]
d- diametrul interior al conductei icircn mIntre coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde λ şi coeficientul lui Chezy ndashC- existatilde
legatildeturaλ = 8middotg C2 (19)
unde C -este coeficientul lui Chezy icircn m05sg-acceleraţia gravitaţionalatilde icircn ms2
Coeficientul lui Chezy se determinatilde cu expresia
C = kmiddotRh16 (20)
unde k-coeficientul de rugozitate al materialului [-]
11
Raza hidraulicatilde a conductei cu secţiunea circularatilde se determinatilde cu expresia
Rh = d4 (21)unde d ndash diametrul interior al conductei icircn m
In cazul icircn care se urmatildereşte protecţia anticorozivatilde umplerea fisurilor rigiditatea catildeptuşelii
(aplicaţie semi-structuralatilde) materialul folosit la obţinerea stratului depus de o anumitatilde
grosime t trebuie satilde asigure rezistenţa la forfecare pentru a menţine continuitatea
longitudinalatilde a stratului icircn prezenţa mişcatilderilor de teren rezistenţatilde la icircncovoiere rezistenţatilde
pentru preluarea sarcinilor dinamice Trebuie satildepate puţuri de lansare (de plecare de sosire
intermediare) care reprezintatilde circa 6 din suprafaţa totalatilde a şanţului necesar pentru
realizarea cu tranşeu deschis a conductei
223 Tehnologia sliplineTehnologia constatilde icircn introducerea unui tub nou icircn tubul vechi curatildeţat De regulatilde se
instaleazatilde conducte noi din GRP din PEID icircn conducte vechi Metoda se aplicatilde la reabilitareaconductelor de apatilde potabilatilde canalizare menajeratilde şi industrialatilde gaze naturale Toate sarcinilesunt preluate de noua conductatilde Secţiunea transversalatilde a noii conducte este mai micatilde casecţiunea transversalatilde a vechii conducte dar diferenţa va fi compensatatilde de valoareacoeficientul de rugozitate foarte mic al suprafeţei interioare a noii conducte Spaţiul dintrevechea conductatilde şi noua conductatilde este umplut cu un material special de cimentare In figura4A se prezintatilde schema tehnologicatilde de montare a noii conducte din PEID icircmbinatatilde prin suduratildecap la cap icircn exteriorul conductei vechiIn figura 4B se prezintatilde schema tehnologicatilde pentrumontare conducte GRP
A B1 2 3 4 5 1 2 3
12
Fig4 A-Tehnologie slipline montare conductatilde PEID 1- conductatilde veche2 ndashcap de tragere3-material de umplere4- cacircrlig6- conductatilde nouatilde PEID B-montare conductatilde GRP 1- conductatildeveche 2-material de cimentare 3- conductatilde nouatilde
224 Tehnologia subline
In conducta veche inspectatatilde video şi ulterior curatildeţatatilde foarte bine se introduce oconductatilde de polietilenatilde PE 80 sau PE 100 avatildend SDR (raportul dintre Dn t ) icircntre 26 şi 80Conducta nouatilde se supune unui proces de deformare a secţiunii transversale pe toatatilde lungimeaconductei sub forma de U ( icircn domeniul de elasticitate al materialului) dupatilde care se leagatilde cubenzi de sprijin figura 5 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde de troliu cu un cablu forţa detragere fiind monitorizatatilde permanent Dupatilde introducerea noii conducte icircn vechea conductatilde seintroduce apatilde sub presiune icircn conductatilde benzile de sprijin se vor rupe şi conducta nouatilde vareveni la forma iniţialatilde datoritatilde memoriei termice Procedeul se aplicatilde pentru Dn = 75mmdivide 1600mm şi lungimea L = 600m
1 2 3 4
Figura 5 Tehnologia subline 1- conductatilde veche 2- conductatilde nouatilde 3 ndash bandatilde de sprijin4 ndash conductatilde nouatilde revenitatilde la forma circularatilde
225 Tehnologia compact pipe
Conducta nouatilde din PEXa ( polietilenatilde reticulatatilde cu memoria formei) este introdusatilde icircnconducta de reabilitat deformatatilde sub forma literei C Aceastatilde conductatilde este trasatilde icircn conductaveche cu ajutorul unui troliu puţurile de acces sunt fie catildeminele de vanatilde existente fie puţuri
13
noi In figura 6 se prezintatilde poziţia conductei noi icircn timpul procesului de reabilitare şi dupatildereabilitare Readucerea conductei noi la forma iniţialatilde se face prin icircncatildelzire cu abur
Diametrul conductelor de reabilitat Dn = 100 divide 500 mm lungimea maximatilde 700mConducta nouatilde se muleazatilde pe interiorul conductei vechi şi preia sarcinile acesteia
226 Tehnologia swagelining
Tehnologia swagelining utilizeazatilde ca şi conductatilde nouatilde polietilena standard catildereia i sereduce diametrul cu 5divide 15 - deformatatilde icircn domeniul elastic cu ajutorul unui echipamentcomplex de reducere a diametrului figura 7 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde cu troliu icircnconducta veche ce trebuie reabilitatatilde Dupatilde aşzarea pe poziţia finalatilde a conductei forţa detragere este redusatilde iar conducta nouatilde revine la diametrul iniţial datoritatilde fenomenului derevenire elasticatilde Conducta nouatilde se muleazatilde perfect pe suprafaţa interioaratilde a conductei dereabilitat suprafaţatilde ce trebuie satilde fie curatatilde In figura 8 se prezintatilde instalaţia pentru procedeulswagelining Diametrul conductelor ce pot fi reabilitate Dn= 65 divide 1000mm la o lungimede 1000 m
Forţa de tracţiune a troliului poate fi determinatatilde cu relaţia ( 2 )
1 2 3Fig6 Tehnologia compact pipe 1-conductatilde de reabilitat 2- conductatildenouatilde deformatatilde icircn C 3- conductatilde nouatilde readusatilde la forma iniţialatilde
14
1 2 3 4 5
Figura 7Reducere dimensiuni conductatilde 1-conductatilde veche2 ndash conductatilde nouatilde gacirctuitatilde3- filieratilde 4- conductatilde nouatilde5- cap de tragere
1 2 3 4 5 6 7 8 9Figura 8 Instalaţie pentru tehnologia swagelining 1-conductatilde nouatilde PE 2- rolatilde de ghidare 3-reductor 4- puţ de plecare 5- conductatilde veche 6- cap de tragere 7- cablu 8-puţ sosire 9-troliu
267 Tehnologia rolldown
Tehnologia se aplicatilde la sistemele de distribuţie apatilde cu diametre mari amplasate icircn zone cutrafic pietonal şi auto ridicat Se utilizeazatilde conducte din PE icircmbinate prin suduratilde cap la cap peşantier cu ajutorul unui dispozitiv special cu role perechi Acest dispozitiv reduce diametrulcu maxim 10 icircn domeniul elastic al materialului viteza de reducere fiind de 1divide 3mminutReaducerea la forma şi dimensiunea iniţialatilde se face prin icircncatildelzirea conductei cu aburProcedeul este unul structural se pot reabilita conducte instabil din punct de vederestatic In figura 9 se prezintatilde tehnologia rolldown Dimensiunile conductelor de reabilitatDn=150 divide1000 mm lungimea 600 divide800 m
15
1 2 3 4
Figura 9 Tehnologia rolldown 1-conductatilde de reabilitat2-role3- conductatilde nouatilde4- conductatilde nouatilde fixatatilde icircn conducta veche
Bibliografie1 Roman M şa- Analiza multicriterialatilde Manual 2012 Academia de studii economiceBucureşti2 Massimio Flori ndashGhid pentru analiza cost-beneficu a proiectelor de investiţii Fonduleuopean pentru dezvoltare regionalatilde fondul de coeziune şi ISPA Universitatea de studii dinMilano 19973xxx - Ghid naţional pentru analiza cost-beneficiu a proiectelor finanţate din instrumentelestructurale Ministerul Economiei şi finanţelor4 StoenescuAl şa- Culegere de probleme de mecanicatilde teoreticatilde Editura Didacticatilde şipedagogicatilde Bucureşti 19655 Tudor I şa ndash Protecţia anticorozivatilde şi reabilitatea conductelor şi rezervoarelor EdituraUPG Ploieşti 2007 ISBN ndash 978-973-719-154-06 UTCB-ICECOM Bucureşti ndash Ghid pentru reabilitatea conductelor pentru transportul apei(brutecurate uzate uzate epurate etc) Bucureşti 20137Alessandrescu A- Inginerie mecanicatilde a sistemelor de conducte Ghid de proiectare + CDEditura AGIR Bucureşti 2013 ISBN 978-973-720-489-98 Paraschiv D- Tehnologii de recondiţionare şi procesatilderi ale suprafeţelor metalice EdituraJunimea Iaşi 2005 ISBN 973-37-0539-x9Najafi M ndash Trenchless technologies Piping- Installation and Inspection SUA ASCE PressISBN -978-0-07-164088-62010
16
10 Trujillo ARGhaderi S- Analysis of the long ndashterm Effect of mentenance Strategies InPipelines Technology 2006 Conference Bochum200611 httpmasinisiutilajero12 wwwtpcomro13 wwwrehaucom14SREN 129502 Calculul de rezistenţatilde mecanicatilde al reţele lor icircngropate sub diverse condiţiide icircncatildercare15 wwwceindustrialcomro16 httpinstalatiiucoznetindexconducte0-1517 wwwmnsrocamasuire framehtml18 wwwreabilitare-conductero19wwwcrumanro20 wwwHobasro21wwwgrup4cjro
- Note de curs 1pdf
- Note de curs 2_3pdf
- Note de curs 4_5pdf
- Note de curs 6pdf
- Note de curs 7_8_9pdf
1
Note de curs 7-8-9 Metode şi tehnologii de reabilitare şi modernizare a conductelor dedistribuţie apatilde canalizare gaz
1 Alegerea tehnologiei de reabilitare a conductelor utilizacircnd analizamulticriterialatilde
11 GeneralitatildeţiReabilitarea conductelor reprezintatilde o etapatilde importantatilde icircn prelungirea duratei de
exploatare a conductei degradate pe o perioadatilde de 30 divide 50 ani Costul reabilitatilderii este estimatla 50 divide 75 din valoarea unei noi investiţii De exemplu icircnlocuirea conductelor de gazenaturale sau a unor tronsoane din acestea se face icircn funcţie de starea tehnicatilde numatilder de defecte km agresivitatea solului şi valorile curenţilor de dispersie modernizarea carosabilului şiinfrastructurii sistemelor de utilitatildeţi necesitatea redimensionatilderii schimbarea regi mului depresiune influenţa asupra mediului ambiant dezvoltarea economicatilde a unor regiuni etcLuarea deciziei de reabilitare este etapa cea mai importantatilde icircn realizarea proiectului dereabilitare Fiind un proiect de dezvoltare tehnologicatilde fundamentarea deciziei se face cuajutorul analizei muticriteriale -AMC Aceasta se bazeazatilde pe analiza cantitativatilde ndash prinpunctare ierarhizare determinarea ponderii - a unei game largi de catagorii şi criteriicalitative de impact Alatildeturi de costurile şi beneficiile economice stabilite prin metodacost-beneficiu - MCB - pot fi elaboraţi diferiţi indicatori sociali şi de mediu Utilizareaacestei metode permite structurarea şi combinarea diferitelor evaluatilderi ce trebuie luate icircnconsiderare icircn luarea deciziilor cacircnd pot fi mai multe alternative
AMC este utilizatatilde pentru selectarea celei mai bune alternative din cele disponibilepentru realizarea investiţiei icircn reabilitarea conductelor Pentru proiecte mici se utilizeazatildeAMC iar pentru proiecte majore AMC + MCB AMC poate fi aplicatatilde şi icircn cazurile icircncare proiectul are obiective simple acestea fiind calitative şi mai puţin cuantificabile
Etapele utilizatilderii AMC sunt- stabilirea contextului decizional- definirea opţiunilor- definirea criteriilor- crearea matricei de performanţatilde- standardizarea punctajelor- ponderea criteriilor pentru cuantificarea relativatilde a fiecatilderui criteriu icircn procesul
decizional- ierarhizarea opţiunilor- ierarhizarea rezultatelor- analiza de senzitivitateStrategia de reabilitare a unui tronson de conductatilde cuprinde urmatildetoarele etape- analiza situaţiei actuale ţinacircnd cont şi de istoricul conductei- stabilirea obiectivelor- managementul datelor- evaluarea defectelor şi a altor elemente ale tronsonului de reabilitat- estimarea şi verificarea costurilor- propuneri şi analizarea strategiei de reabilitare
- planificarea operaţiilor de reabilitareIn final se icircntocmeşte proiectul de reabilitare al conductei Justificarea adoptatilderii proiectului dereabilitare se axeazatilde pe
- reducerea costurilor de operare- reducerea costurilor de reparaţii a conductelor- reducerea pierderilor de fluid vehiculat prin conducte
2
- creşterea gradului de icircncredere a consumatorului icircn calitatea serviciului asigurat defurnizor ( calitatea fluidului presiunea de funcţionare reducerea numatilderului de opririaccidentale)
- protecţia mediului şi conservarea resurselor naturale
12 Metode de evaluareIn cadrul evaluatilderii factorilor care sunt luaţi icircn considerare la luarea deciziei de reabilitare aconductelor fie prin metoda clasicatilde tranşeu deschis fie prin metoda modernatilde NO DIG (fatilderatilde decopertare) se aplicatilde urmatildetoarele metode
- analiza directatilde a performanţelor alternativelor- icircnsumarea ponderilor sau modele liniare cumulative- procesul ierarhiei analitice ( PIA)- metoda ELECTRE l
Indiferent de metoda adoptatatilde icircn prima fazatilde a analizei trebuie stabilite metodele şi procedeelede reabilitare a conductelor Tehnologiile pot fi clasificate astfel pentru catildeptuşireacanalelorconductelor introducerea unei conducte noi icircn conducta veche conducta nouatildepreia sarcinile conductei vechi consolidarea conductei vechi realizarea de lucratilderi noi Inschema urmatildetoare se prezintatilde principalele metode şi tehnologii de reabilitareReparaţie capitalatilde reabilitare conducte-NO DIG (fatilderatilde decopertare)
- place pipe (CIPP) -pentru conducte instabile şi stabile din punct de vedere static - palled in place - inverted in place
- slipline- pentru conducte instabile şi stabile static- catildeptuşire interioaratilde (torcretare)
- cu mortar de ciment - cu polimeri
- close fit pipe - sublime -swagelining - rolldown -compact pipe
Inlocuire conducte vechi ndashNO DIG-cu icircndepatildertarea conductei vechi din sol
- conductatilde pilot ndashpilot l- pilot ll
- impactor- pipe ejection- pipe extraction- CLG
- cu distrugerea conductei vechi- pipe bursting (cu aer comprimat cu forţatilde de tragere cu acţionarehidraulicatilde pipe implosion)- pipe splitting ( pentru oţel fontatilde ductilatilde )
Reparaţie capitalatilde reabilitare - tranşeu deschisReparaţie localatilde - short liner pentru Dn = 100 divide 600 mm
- echipament robotizat pentru netezirea presarea mufelor şi cratildepatildeturilor din ţevi Dn
ge 150 mm + reabilitarea branşamentelor realizate cu coliere presate pe conductaprincipalatilde şi etanşare cu ratildeşini Dn ge 150 mm
- tehnica injectatilderii pentru sigilarea mufelor şi cratildepatildeturilor
3
- procedee de reparare prin sudare la conducte metalice ( icircncatildercare cu suduratilde peticesudate manşoare tip B
- procedee de reparare a conductelor metalice fatilderatilde sudare( cu manşon tip Aicircnvelişuri cu ratildeşinatilde)
- utilizarea icircnvelişurilor de consolidare metalice umplute cu materiale polimerice saucompozite
- repararea conductelor metalice cu icircnvelişuri din materiale polimerice saucompozite
-Criteriile al catilderui numatilder nu trebuie satilde fie mai mare de 10 pentru selecţia tehnologiilor dereabilitare sunt prezentate icircn tabelul 1Analizicircnd caracteristicile tehnice şi tehnologice ale tronsonului de conductatilde din schemaprezentatatilde mai sus se extrag variantele de reabilitare care se noteazatilde cu V1 V2ViDin tabelul 1 se aleg criteriile de evaluare
Criterii pentru selecţia tehnologiilor de reabilitare Tabelul 1NrcrtCj Denumirea criteriului UM Natura criteriuluiC1 Durata de viaţatilde a conductei reabilitate ani maximizantC2 Durata de execuţie ani minimizantC3 Perturbarea traficului sau a exploataţiei agricole minimizantC4 Perturbarea altor reţele minimizantC5 Afectarea mediului minimizant
C6 Preţul reabilitatilderii ron minimizantC7 Lungimea traseului m maximizantC8 Garanţia ani maximizantC9 Accesibilitatea ( satisfacerea necesitatildeţilor
locuitorilor a mediului de afaceri)lockm maximizant
Notatilde Natura criteriului poate fi schimbatatilde la cerinţele beneficiarului particularitatildeţile lucratilderiide reabilitare prevederile legislaţiei icircn vigoare factori sociali etc
Fiecatilderui criteriu de evaluare Cj i se stabileşte un coeficient de importanţatilde Kj pe oscaratilde de ierarhizare de la 1 la 3
- 1 ndash importanţatilde redusatilde- 2 ndash importanţatilde medie- 3 ndash importanţatilde maximatilde
Pentru stabilirea ponderii de importanţatilde al fiecatilderui criteriu selectat se utilizeazatilde coeficienţinumerici de importanţatilde utilizacircndu-se diferite scatilderi cu valori 1 divide 3 1 divide 5 1 divide 7 1 divide 10 1 divide100 Alegerea scatilderii se face icircn funcţie de precizia cu care se doreşte departajarea criteriilor deevaluare In tabelul 2 se prezintatilde cacircteva scale de evaluare ( clasificare)
Scale de clasificare cu diferite nivele Tabelul 2
Calificativ acordat Grad de satisfacere3 nivele 1 minim
2 parţial3 total
5 nivele 0 nesatisfatildecatildetor25 satisfatildecatildetor
4
5 mediocru75 bine10 foarte bine
7 nivele -3 influenţatilde negativatilde foarte mare-2 influenţatilde negativatilde mare-1 influenţatilde negativatilde0 nici o influenţatilde1 influenţatilde pozitivatilde2 influenţatilde pozitivatilde mare3 influenţatilde pozitivatilde foarte mare
10 nivele ndash transformareacalificativelor icircn note
Foarte bine Bine Mediocru Satisfatildecatildetor Nesatisfatildecatildetor
Criterii cu pondere ge 3 10 75 5 25 0Criterii cu pondere 2 8 65 5 35 2Criterii cu pondere 1 7 6 5 4 3
Eficienţa economicatilde a noilor tehnologii NO DIG apare numai peste o anumitatilde valoare alungimii de conductatilde reabilitatatilde
13 Metoda de evaluare globalatilde a performanţelorAceastatilde metodatilde este icircn prezent cea mai utilizatatilde de diverse firme instituţii pentru luareadeciziilor icircn domeniul reabilitatilderii sistemelor de conducte ( face parte din metoda icircnsumatilderiiponderilor) Paşii care trebuie urmaţi sunt
- stabilirea variantelor care urmeazatilde a fi analizate schema punct 12- stabilirea criteriilor de evaluare ndash tabelul 1- şi a coeficienţilor numerici de importanţatildetabelul 2- icircntocmirea matricei cu calificative şi transformarea calificativelor icircn notecare seicircnscriu icircn matricea notelor-- calcularea indicelui global de performanţatilde pentru fiecare variantatilde icircn parte cu relaţia
IG = jj
n
j
KN 1
(1)
unde Nj este nota atribuitatildeKj ndash coefientul de performanţatilde (numerici de importanţatilde) a criteriului de evaluaren ndash numatilderul de criterii de evaluare (maxim 10)-clasificarea variantelor analizate- varianta cu punctajul cel mai mare ocupatilde prima
poziţie
2 Principalele tehnologii de reabilitare modernizare conducte
21 Tehnologia cured in place pipe (CIPP)Tehnologia constatilde icircn introducerea unui tub linear flexibil (furtun) ales icircn funcţie de
aplicaţie (apatilde potabilatilde canalizare apatilde industrialatilde etc) impregnat cu o ratildeşinatilde termoreglabilatildeicircn conducta gazdatilde ce trebuie reabilitatatilde Tubul linear flexibil este confecţionat din poliesterlacircnatilde material fibros şi prevatildezut pe o faţatilde cu un film din polietilenatilde poliuretan PVC Ratildeşinatermoreglabilatilde este aleasatilde icircn funcţie de utilizare poliester la canalizatilderi sanitare vinilester laaplicaţii industriale unde se cere rezistenţatilde mare la coroziune şi presiune ratildeşinatilde epoxidicatilde laapatilde potabilatilde icircn domeniul industrial unde se cere rezistenţatilde mare la presiune şi temperaturatilde
5
ridicatatilde In figurile 1 şi 2 se prezintatilde schema de principiu a metodei CIPP antrenareafurtunului se face cu apatilde rece
1 2 3 4 5 6 7 8
Fig1 Introducere furtun flexibil icircn conducta veche 1- conductatilde veche (gazdatilde) 2- apatilde rece3- autospecialatilde 4- furtun nou 5- furtun pliat impregnat cu ratildeşinatilde 6 ndashechipament tip rastel7- catildemin de acces 8- hidrant
Intatilderirea furtunului cu apatilde caldatilde este prezentatatilde icircn figura 2Tratarea ratildeşinii cu careeste impregnat furtunul se poate face cu apatilde caldatilde abur cu latildempi cu raze ultravioleteLa tratarea cu apatilde caldatilde sau abur se urmatildereşte cu ajutorul unor senzori permanenttemperatura la fiecare capatildet al furtunului Ratildeşinile artificiale epoxy A2000B se folosescpentru catildeptuşeli impregnate la exteriorul furtunului PVC iar FluvPax TF4 se utilizeazatilde lamateriale neţesute la furtune PUExistatilde douatilde procedee de introducere a furtunului flexibil icircn conducta veche (gazdatilde) primulinverted in place la care furtunul este introdus cu ajutorul aerului comprimat (presiunea aer02divide04 bari) sau a apei al doilea procedeu pulled in place la care furtunul se trage icircnconducta veche cu troliu Procedeul CIPP se poate aplica pentru conducte instabile şi stabiledin punct de vedere static
Procedeul se aplicatilde la conducte cu Dn = 100 divide 1200 mm Lungimea tronsonuluireabilitat L le 600 mIndiferent de procedeu se va urmatilderi viteza cu care se deplaseazatilde furtunul icircn conducta veche(gazdatilde) 4 divide 7 mmin precum şi forţa de tragere a furtunului care nu trebuie sa depatildeşeascatildevaloarea prescrisatilde de producatildetor Se utilizeazatilde curent douatilde tipuri de furtune
- pe baza icircnvelişului extern PVC conducta este icircn linie dreaptatilde coturi la maximum450 Dn = 100 divide 400 mm dimensiunile nu se modificatilde icircn timpul procesului deinstalare
- pe baza icircnvelişului extern PU pentru ţevi drepte cu coturi la 900 extensibile se potutiliza şi la un alt diametru mai mare ca cel nominal de micşoreazatilde cu 4 datoritatildeextensiilor radiale icircn consecinţatilde lungimea de va matilderi cu 4
6
Forţa de tragere a furtunului datoritatilde frecatilderilor dintre conducta gazdatilde şi furtun se poatecalcula cu expresia
Ft = 12 (μmiddotpmiddotx) (2)unde Ft este forţa de tragere icircn N
μ = 01 divide 03 ndashcoeficient de frecare furtun conductatilde vechep ndash greutatea liniaratilde a furtunului icircn Nmx ndash lungimea furtunului icircn m
1 2 3 4 5Figura 2 Intatilderirea ratildeşinii cu apatilde caldatilde 1 catildemin de sosire 2- apatilde caldatilde 3- conductatilde nouatildeicircntatilderitatilde4-conductatilde apatilde caldatilde tur 5- conductatilde apatilde caldatilde retur
Dupatilde icircntatilderirea ratildeşinii conducta poate fi spatildelatatilde şi dezinfectatatilde Conductele de branşament seleagatilde la conducta reabilitatatilde cu ajutorul robotului echipat special cu freze şi camere videoUrmeazatilde inspecţia video pe icircntreg traseul reabilitat Garanţia acordatatilde 25 ani[14]
Tehnologia de execuţie are urmatildetoarele etape- colectarea datelor de spre diametrul nominal al conductei gazde debitul vehiculat
grosimea peretelui materialul din care este confecţionatatilde conducta schimbatilderile de diametrupe anumite tronsoane identificarea tuturor ramificaţiilor active şi inactive
- identificarea gurilor de acces sau executarea acestora- montarea echipamentului de tip rastel- redicţionarea curgerilor din conducta gazdatilde curatildeţirea conductei- instalarea furtunului impregnat cu ratildeşinatilde icircn conducta gazdatilde prin gurile de acces- uscarea materialului cu apatilde caldatilde abur sau latildempi cu raze ultraviolete- verificarea conductei noi- reconectarea conecţiilor laterale prin decuparea de guri de conectare laterale şi
sigilarea conecţiilor laterale abandonate22 Calculul de reabilitare a conductei reabilitate cu tehnologia CIPP
7
Conducta gazdatilde poate fi parţial deterioratatilde Pentru a se realiza stabilitatea staticatilde a noiiconducte reabilitate trebuie dimensionat furtunul icircn funcţie de solicitatilderile externe Calcululconstatilde icircn
- calculul la incovoiere- calculul la flambaj- calculul rezistenţei furtunului la obosealatilde (stres)- calculul la flambaj datorat icircncatildercatilderii rezultate din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde
221 Calculul la icircncovoiereCalculul de icircncovoiere constatilde fie icircn determinarea procentului de icircncovoiere
efectiv (γD) la o anumitatilde grosime a peretelui furtunului t fie a grosimii pereteluifurtunului t admiţacircnd un procent de icircncovoiere maxim de (γD) le 5 Procentul deicircncovoire se calculeazatilde cu relaţia
γD = K(LW + Ws ) 100 [ E 15( DR ndash 1)3 + 0061 Es] (3)
unde γ este icircncovoierea conductei reabilitate-γD le 5 - procentul de icircncovoiere- L = 125 coeficient de decalaj- K = 0083 constantatilde de stratificare- W ndash icircncatildercarea staticatilde icircn N- Ws ndash icircncatildercarea dinamicatilde icircn N- DR = D t ndashraportul conductei reabilitate- D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat) icircn m- t ndash grosimea furtunului icircn m- E ndashmodulul de elasticitate al solului icircn Nm2- Es- modul de reacţie al solului icircn Nm2
Incatildercarea staticatilde W rezultatatilde din greutatea solului se calculeazatilde cu relaţiaW = CmiddotωmiddotBd 144 (4)
Unde C ndashgrad de ovalizareω- densitatea solului icircn kgm3Bd- latildeţimea tranşeei icircn care a fost montatatilde conducta ga zdatilde ( de reabilitat) icircn m
Coeficientul C se determinatilde cu expresia
C =
ku
e d
S
B
Huk
2
1
2
(5)
unde ku este raportul icircntre icircncatildercarea orizontalatilde şi cea verticalatildeHs ndashadacircncimea de pozare a conductei icircn m
Calculul icircncatildercatilderii dinamice care acţioneazatilde asupra furtunului pleacatilde de la realitatea catilde asuprafurtunului pot acţiona icircncatildercatilderi dinamice concentrate WSC şi icircncatildercatilderi dinamice distribuiteWSD
WS= WSC + WSD (6)
WSC = 033middotCSCmiddotPmiddotFSC 12middotD (7)WSD = CSDmiddotpmiddotFSD 144 (8)
unde CSC ndash coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor concentrateP ndash icircncatildercatilderi concentrate icircn NFSC- factor de impact pentru icircncatildercatilderi concentrate
8
CSD- coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor distribuitep ndash suprafaţa pe care sunt aplicate icircncatildercatilderile distribuite m2FSD- factor de impact pentru icircncatildercatilderi distribuite
222Calculul la flambaj
Furtunul este solicitat exterior de icircncatildercatilderi dinamice concentrate şi distribuite plusicircncatildercarea rezultatatilde din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde Grosimea furtunului t se determinatilde curelaţia[9]
t = 0721 D
3
1
2
sSL
t
CEBRE
I
Nq
(9)
unde D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde icircn mN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
qt =N
1 2
1
332
D
IECcedilBR L
(10)
qt ndash presiunea exterioaratilde exercitatatilde asupra conductei icircn Nm2EL ndash modulul de elasticitate redus la icircncovoiere datoritatilde efectului de icircmbatildetracircnire icircn Nm2Rω= 1 ndash 033(HωHS) coeficientul lui Buoyancy pentru apatilde (valoare minimatilde 067)B - coeficient de elasticitate pentru furtunI = 250t - moment de inerţieC- coeficient de ovalizare a conductei respectiv al furtunului calculat cu relaţia
C =
3
2
1001
1001
q
q
(11)
q ndash gradul de ovalizare calculat cu expresia
q = 100 (m
m
D
DD max ) (12)
unde Dm Dmax sunt diametrul mediu respectiv diametrul maxim al conducteiCoeficientul de elasticitate pentru furtun se determinatilde cu expresia
B =sH
e650
41
1
(13)
Incatildercatilderile statice şi dinamice se determinatilde cu relaţiile (6) (7) (8)In cazul icircn care flambajul este datorat numai icircncatildercatilderilor rezultate din acţiunea pacircnzei
de apatilde freaticatilde grosimea furtunului t se calculeazatilde cu expresia
9
t =
1
1(
2 3
1
2
PN
CKE
DR
L
(14)
icircn care P ndash este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunK = 7 ndashfactor de amplificareEL ndash modulul de elasticitate la icircncovoiereν = 03 ndashcoeficientul lui Poisson pentru furtunC- coeficientul de ovalizareDR- raportul conductei reabilitateN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
223 Verificarea rezistenţei furtunului la stresLa o duratatilde de viaţatilde de 50 de ani furtunul este supus unor condiţii de stres (obosealatilde
icircmbatildetracircnire) Fiind confecţionat din mai multe materiale cu caracteristici tehnice diferitefurtunul trebuie verificat şi la stres Se poate utiliza relaţia
15100
q(1+
100
q)( 2)(
t
D- 05 ( 1+ )
100
q)(
t
D=
PN
S(15)
icircn care P este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunt ndash grosimea furtunuluiN = 15 divide 2 factor de siguranţatildeS ndash rezistenţa la icircncovoiere a furtunuluiD ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat)q ndash gradul de ovalizare
Valoarea cea mai mare a grosimii furtunului t ca rezultat al diferitelor calcule efectuatepentru fiecare tip de solicitare icircn parte este grosimea finalatilde a peretelui furtunului
23 Metode de catildeptuşire interioaratildeConductele ce trebuie reabilitate sunt catildeptuşite pe suprafaţa interioaratilde cu un strat
subţire de mortar de ciment special sau polimeri speciali De regulatilde grosimea stratului estemai micatilde de 10 mm In unele cazuri se pot depune mai multe straturi Captuşirea interioaratilde(catildematildeşuirea) trebuie satilde asigure protecţie anticorozivatilde umplerea fisurilor şi a gatildeurilorrigiditatea catildeptuşelii stabilitatea staticatilde a conductei In acelaşi timp se icircmbunatildetatildeţescproprietatildeţile hidraulice ale conductei suprafaţa rezultatatilde icircn urma depunerii are rugozitatea maimicatilde ca rugozitatea suprafeţei interioare a vechii conducte Inainte de a se aplica metoda decatildeptuşire interioaratilde conducta se curatildetatilde foarte bine asiguracircndu-se un suport bun pentrucatildeptuşeala aplicatatilde In figura 3 se prezintatilde procedeul de catildeptuşire prin centrifugarePentru protejarea anticorozivatilde a conductelor metalice se aplicatilde catildeptuşeli cu ratildeşini poliexidicatilde
poliuree şi poliuretanToate aceste materiale au şi o bunatilde rezistenţatilde la abraziune Rugozitatea
suprafeţei interioare a conductei este foarte micatilde
Procedeul se aplicatilde la conducte cu diametrul nominal Dn= 80 divide 3400 mm şi lungimi aletronsoanelor de conducte L le 400 m
10
1 2 3 4 5 6Fig3 Utilaj pentru catildeptuşire prin centrifugare 1-conductatilde veche curatildeţatatilde 2 - furtun pentrualimentare cu mortar 3- robot 4- cap de pulverizare prin centrifugare 5- sistem de gletuire6-strat de mortar depus
Debitul de apatilde transportat prin conductatilde Q icircnainte de reabilitare calculat cu relaţiaQ = Av (16)
unde - Q este debitul apei vehiculate prin conductatilde icircn m3s- v ndashviteza apei icircn secţiunea de calcul icircn ms- A ndasharia secţiunii transversale a conductei icircn m2
trebuie satilde fie cel puţin egal cu debitul de apatilde transportat prin conducta reabilitatatildeMicşoracircndu-se diametrul interior al conductei viteza apei creşte cresc şi pierderile de sarcinatildedatoritatilde creşterii vitezei apei Din acest motiv icircn cadrul procesului de catildematildeşuire (torcretare)se procedeazatilde la gletuirea stratului de mortar de ciment pentru ca rugozitatea stratului realizatsa fie mai micatilde ca cea dinaintea reabilitatilderii Produsul de cimentare este alcatildetuit din cimentcu proprietatildeţi speciale + nisip cu granulaţie micatilde + aditivi Mortarul preparat icircn malaxoarespeciale dupatilde reţete este transportat cu pompe prin furtun la robot
Reproiectarea constatilde icircn calculul pierderilor de sarcinatilde unitare distribuite icircnainteşi dupatilde reabilitarea conductei precum şi a stabilitatildeţii statice sub influenţa diferitelorsarcini exterioarePierderile de sarcinatilde unitare distribuite icircn funcţie de debitul de apatilde transportat se determinatilde curelaţia
hr = Md Q2 (17)unde hr sunt pierderile de sarcinatilde unitar distribuite icircn mbar m
Md ndash modulul de rezistenţa hidraulicatilde icircn s2 m5Modulul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde Md se calculeazatilde cu relaţia
Md = 00826middot(λd5) (18)unde λ este coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde [-]
d- diametrul interior al conductei icircn mIntre coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde λ şi coeficientul lui Chezy ndashC- existatilde
legatildeturaλ = 8middotg C2 (19)
unde C -este coeficientul lui Chezy icircn m05sg-acceleraţia gravitaţionalatilde icircn ms2
Coeficientul lui Chezy se determinatilde cu expresia
C = kmiddotRh16 (20)
unde k-coeficientul de rugozitate al materialului [-]
11
Raza hidraulicatilde a conductei cu secţiunea circularatilde se determinatilde cu expresia
Rh = d4 (21)unde d ndash diametrul interior al conductei icircn m
In cazul icircn care se urmatildereşte protecţia anticorozivatilde umplerea fisurilor rigiditatea catildeptuşelii
(aplicaţie semi-structuralatilde) materialul folosit la obţinerea stratului depus de o anumitatilde
grosime t trebuie satilde asigure rezistenţa la forfecare pentru a menţine continuitatea
longitudinalatilde a stratului icircn prezenţa mişcatilderilor de teren rezistenţatilde la icircncovoiere rezistenţatilde
pentru preluarea sarcinilor dinamice Trebuie satildepate puţuri de lansare (de plecare de sosire
intermediare) care reprezintatilde circa 6 din suprafaţa totalatilde a şanţului necesar pentru
realizarea cu tranşeu deschis a conductei
223 Tehnologia sliplineTehnologia constatilde icircn introducerea unui tub nou icircn tubul vechi curatildeţat De regulatilde se
instaleazatilde conducte noi din GRP din PEID icircn conducte vechi Metoda se aplicatilde la reabilitareaconductelor de apatilde potabilatilde canalizare menajeratilde şi industrialatilde gaze naturale Toate sarcinilesunt preluate de noua conductatilde Secţiunea transversalatilde a noii conducte este mai micatilde casecţiunea transversalatilde a vechii conducte dar diferenţa va fi compensatatilde de valoareacoeficientul de rugozitate foarte mic al suprafeţei interioare a noii conducte Spaţiul dintrevechea conductatilde şi noua conductatilde este umplut cu un material special de cimentare In figura4A se prezintatilde schema tehnologicatilde de montare a noii conducte din PEID icircmbinatatilde prin suduratildecap la cap icircn exteriorul conductei vechiIn figura 4B se prezintatilde schema tehnologicatilde pentrumontare conducte GRP
A B1 2 3 4 5 1 2 3
12
Fig4 A-Tehnologie slipline montare conductatilde PEID 1- conductatilde veche2 ndashcap de tragere3-material de umplere4- cacircrlig6- conductatilde nouatilde PEID B-montare conductatilde GRP 1- conductatildeveche 2-material de cimentare 3- conductatilde nouatilde
224 Tehnologia subline
In conducta veche inspectatatilde video şi ulterior curatildeţatatilde foarte bine se introduce oconductatilde de polietilenatilde PE 80 sau PE 100 avatildend SDR (raportul dintre Dn t ) icircntre 26 şi 80Conducta nouatilde se supune unui proces de deformare a secţiunii transversale pe toatatilde lungimeaconductei sub forma de U ( icircn domeniul de elasticitate al materialului) dupatilde care se leagatilde cubenzi de sprijin figura 5 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde de troliu cu un cablu forţa detragere fiind monitorizatatilde permanent Dupatilde introducerea noii conducte icircn vechea conductatilde seintroduce apatilde sub presiune icircn conductatilde benzile de sprijin se vor rupe şi conducta nouatilde vareveni la forma iniţialatilde datoritatilde memoriei termice Procedeul se aplicatilde pentru Dn = 75mmdivide 1600mm şi lungimea L = 600m
1 2 3 4
Figura 5 Tehnologia subline 1- conductatilde veche 2- conductatilde nouatilde 3 ndash bandatilde de sprijin4 ndash conductatilde nouatilde revenitatilde la forma circularatilde
225 Tehnologia compact pipe
Conducta nouatilde din PEXa ( polietilenatilde reticulatatilde cu memoria formei) este introdusatilde icircnconducta de reabilitat deformatatilde sub forma literei C Aceastatilde conductatilde este trasatilde icircn conductaveche cu ajutorul unui troliu puţurile de acces sunt fie catildeminele de vanatilde existente fie puţuri
13
noi In figura 6 se prezintatilde poziţia conductei noi icircn timpul procesului de reabilitare şi dupatildereabilitare Readucerea conductei noi la forma iniţialatilde se face prin icircncatildelzire cu abur
Diametrul conductelor de reabilitat Dn = 100 divide 500 mm lungimea maximatilde 700mConducta nouatilde se muleazatilde pe interiorul conductei vechi şi preia sarcinile acesteia
226 Tehnologia swagelining
Tehnologia swagelining utilizeazatilde ca şi conductatilde nouatilde polietilena standard catildereia i sereduce diametrul cu 5divide 15 - deformatatilde icircn domeniul elastic cu ajutorul unui echipamentcomplex de reducere a diametrului figura 7 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde cu troliu icircnconducta veche ce trebuie reabilitatatilde Dupatilde aşzarea pe poziţia finalatilde a conductei forţa detragere este redusatilde iar conducta nouatilde revine la diametrul iniţial datoritatilde fenomenului derevenire elasticatilde Conducta nouatilde se muleazatilde perfect pe suprafaţa interioaratilde a conductei dereabilitat suprafaţatilde ce trebuie satilde fie curatatilde In figura 8 se prezintatilde instalaţia pentru procedeulswagelining Diametrul conductelor ce pot fi reabilitate Dn= 65 divide 1000mm la o lungimede 1000 m
Forţa de tracţiune a troliului poate fi determinatatilde cu relaţia ( 2 )
1 2 3Fig6 Tehnologia compact pipe 1-conductatilde de reabilitat 2- conductatildenouatilde deformatatilde icircn C 3- conductatilde nouatilde readusatilde la forma iniţialatilde
14
1 2 3 4 5
Figura 7Reducere dimensiuni conductatilde 1-conductatilde veche2 ndash conductatilde nouatilde gacirctuitatilde3- filieratilde 4- conductatilde nouatilde5- cap de tragere
1 2 3 4 5 6 7 8 9Figura 8 Instalaţie pentru tehnologia swagelining 1-conductatilde nouatilde PE 2- rolatilde de ghidare 3-reductor 4- puţ de plecare 5- conductatilde veche 6- cap de tragere 7- cablu 8-puţ sosire 9-troliu
267 Tehnologia rolldown
Tehnologia se aplicatilde la sistemele de distribuţie apatilde cu diametre mari amplasate icircn zone cutrafic pietonal şi auto ridicat Se utilizeazatilde conducte din PE icircmbinate prin suduratilde cap la cap peşantier cu ajutorul unui dispozitiv special cu role perechi Acest dispozitiv reduce diametrulcu maxim 10 icircn domeniul elastic al materialului viteza de reducere fiind de 1divide 3mminutReaducerea la forma şi dimensiunea iniţialatilde se face prin icircncatildelzirea conductei cu aburProcedeul este unul structural se pot reabilita conducte instabil din punct de vederestatic In figura 9 se prezintatilde tehnologia rolldown Dimensiunile conductelor de reabilitatDn=150 divide1000 mm lungimea 600 divide800 m
15
1 2 3 4
Figura 9 Tehnologia rolldown 1-conductatilde de reabilitat2-role3- conductatilde nouatilde4- conductatilde nouatilde fixatatilde icircn conducta veche
Bibliografie1 Roman M şa- Analiza multicriterialatilde Manual 2012 Academia de studii economiceBucureşti2 Massimio Flori ndashGhid pentru analiza cost-beneficu a proiectelor de investiţii Fonduleuopean pentru dezvoltare regionalatilde fondul de coeziune şi ISPA Universitatea de studii dinMilano 19973xxx - Ghid naţional pentru analiza cost-beneficiu a proiectelor finanţate din instrumentelestructurale Ministerul Economiei şi finanţelor4 StoenescuAl şa- Culegere de probleme de mecanicatilde teoreticatilde Editura Didacticatilde şipedagogicatilde Bucureşti 19655 Tudor I şa ndash Protecţia anticorozivatilde şi reabilitatea conductelor şi rezervoarelor EdituraUPG Ploieşti 2007 ISBN ndash 978-973-719-154-06 UTCB-ICECOM Bucureşti ndash Ghid pentru reabilitatea conductelor pentru transportul apei(brutecurate uzate uzate epurate etc) Bucureşti 20137Alessandrescu A- Inginerie mecanicatilde a sistemelor de conducte Ghid de proiectare + CDEditura AGIR Bucureşti 2013 ISBN 978-973-720-489-98 Paraschiv D- Tehnologii de recondiţionare şi procesatilderi ale suprafeţelor metalice EdituraJunimea Iaşi 2005 ISBN 973-37-0539-x9Najafi M ndash Trenchless technologies Piping- Installation and Inspection SUA ASCE PressISBN -978-0-07-164088-62010
16
10 Trujillo ARGhaderi S- Analysis of the long ndashterm Effect of mentenance Strategies InPipelines Technology 2006 Conference Bochum200611 httpmasinisiutilajero12 wwwtpcomro13 wwwrehaucom14SREN 129502 Calculul de rezistenţatilde mecanicatilde al reţele lor icircngropate sub diverse condiţiide icircncatildercare15 wwwceindustrialcomro16 httpinstalatiiucoznetindexconducte0-1517 wwwmnsrocamasuire framehtml18 wwwreabilitare-conductero19wwwcrumanro20 wwwHobasro21wwwgrup4cjro
- Note de curs 1pdf
- Note de curs 2_3pdf
- Note de curs 4_5pdf
- Note de curs 6pdf
- Note de curs 7_8_9pdf
2
- creşterea gradului de icircncredere a consumatorului icircn calitatea serviciului asigurat defurnizor ( calitatea fluidului presiunea de funcţionare reducerea numatilderului de opririaccidentale)
- protecţia mediului şi conservarea resurselor naturale
12 Metode de evaluareIn cadrul evaluatilderii factorilor care sunt luaţi icircn considerare la luarea deciziei de reabilitare aconductelor fie prin metoda clasicatilde tranşeu deschis fie prin metoda modernatilde NO DIG (fatilderatilde decopertare) se aplicatilde urmatildetoarele metode
- analiza directatilde a performanţelor alternativelor- icircnsumarea ponderilor sau modele liniare cumulative- procesul ierarhiei analitice ( PIA)- metoda ELECTRE l
Indiferent de metoda adoptatatilde icircn prima fazatilde a analizei trebuie stabilite metodele şi procedeelede reabilitare a conductelor Tehnologiile pot fi clasificate astfel pentru catildeptuşireacanalelorconductelor introducerea unei conducte noi icircn conducta veche conducta nouatildepreia sarcinile conductei vechi consolidarea conductei vechi realizarea de lucratilderi noi Inschema urmatildetoare se prezintatilde principalele metode şi tehnologii de reabilitareReparaţie capitalatilde reabilitare conducte-NO DIG (fatilderatilde decopertare)
- place pipe (CIPP) -pentru conducte instabile şi stabile din punct de vedere static - palled in place - inverted in place
- slipline- pentru conducte instabile şi stabile static- catildeptuşire interioaratilde (torcretare)
- cu mortar de ciment - cu polimeri
- close fit pipe - sublime -swagelining - rolldown -compact pipe
Inlocuire conducte vechi ndashNO DIG-cu icircndepatildertarea conductei vechi din sol
- conductatilde pilot ndashpilot l- pilot ll
- impactor- pipe ejection- pipe extraction- CLG
- cu distrugerea conductei vechi- pipe bursting (cu aer comprimat cu forţatilde de tragere cu acţionarehidraulicatilde pipe implosion)- pipe splitting ( pentru oţel fontatilde ductilatilde )
Reparaţie capitalatilde reabilitare - tranşeu deschisReparaţie localatilde - short liner pentru Dn = 100 divide 600 mm
- echipament robotizat pentru netezirea presarea mufelor şi cratildepatildeturilor din ţevi Dn
ge 150 mm + reabilitarea branşamentelor realizate cu coliere presate pe conductaprincipalatilde şi etanşare cu ratildeşini Dn ge 150 mm
- tehnica injectatilderii pentru sigilarea mufelor şi cratildepatildeturilor
3
- procedee de reparare prin sudare la conducte metalice ( icircncatildercare cu suduratilde peticesudate manşoare tip B
- procedee de reparare a conductelor metalice fatilderatilde sudare( cu manşon tip Aicircnvelişuri cu ratildeşinatilde)
- utilizarea icircnvelişurilor de consolidare metalice umplute cu materiale polimerice saucompozite
- repararea conductelor metalice cu icircnvelişuri din materiale polimerice saucompozite
-Criteriile al catilderui numatilder nu trebuie satilde fie mai mare de 10 pentru selecţia tehnologiilor dereabilitare sunt prezentate icircn tabelul 1Analizicircnd caracteristicile tehnice şi tehnologice ale tronsonului de conductatilde din schemaprezentatatilde mai sus se extrag variantele de reabilitare care se noteazatilde cu V1 V2ViDin tabelul 1 se aleg criteriile de evaluare
Criterii pentru selecţia tehnologiilor de reabilitare Tabelul 1NrcrtCj Denumirea criteriului UM Natura criteriuluiC1 Durata de viaţatilde a conductei reabilitate ani maximizantC2 Durata de execuţie ani minimizantC3 Perturbarea traficului sau a exploataţiei agricole minimizantC4 Perturbarea altor reţele minimizantC5 Afectarea mediului minimizant
C6 Preţul reabilitatilderii ron minimizantC7 Lungimea traseului m maximizantC8 Garanţia ani maximizantC9 Accesibilitatea ( satisfacerea necesitatildeţilor
locuitorilor a mediului de afaceri)lockm maximizant
Notatilde Natura criteriului poate fi schimbatatilde la cerinţele beneficiarului particularitatildeţile lucratilderiide reabilitare prevederile legislaţiei icircn vigoare factori sociali etc
Fiecatilderui criteriu de evaluare Cj i se stabileşte un coeficient de importanţatilde Kj pe oscaratilde de ierarhizare de la 1 la 3
- 1 ndash importanţatilde redusatilde- 2 ndash importanţatilde medie- 3 ndash importanţatilde maximatilde
Pentru stabilirea ponderii de importanţatilde al fiecatilderui criteriu selectat se utilizeazatilde coeficienţinumerici de importanţatilde utilizacircndu-se diferite scatilderi cu valori 1 divide 3 1 divide 5 1 divide 7 1 divide 10 1 divide100 Alegerea scatilderii se face icircn funcţie de precizia cu care se doreşte departajarea criteriilor deevaluare In tabelul 2 se prezintatilde cacircteva scale de evaluare ( clasificare)
Scale de clasificare cu diferite nivele Tabelul 2
Calificativ acordat Grad de satisfacere3 nivele 1 minim
2 parţial3 total
5 nivele 0 nesatisfatildecatildetor25 satisfatildecatildetor
4
5 mediocru75 bine10 foarte bine
7 nivele -3 influenţatilde negativatilde foarte mare-2 influenţatilde negativatilde mare-1 influenţatilde negativatilde0 nici o influenţatilde1 influenţatilde pozitivatilde2 influenţatilde pozitivatilde mare3 influenţatilde pozitivatilde foarte mare
10 nivele ndash transformareacalificativelor icircn note
Foarte bine Bine Mediocru Satisfatildecatildetor Nesatisfatildecatildetor
Criterii cu pondere ge 3 10 75 5 25 0Criterii cu pondere 2 8 65 5 35 2Criterii cu pondere 1 7 6 5 4 3
Eficienţa economicatilde a noilor tehnologii NO DIG apare numai peste o anumitatilde valoare alungimii de conductatilde reabilitatatilde
13 Metoda de evaluare globalatilde a performanţelorAceastatilde metodatilde este icircn prezent cea mai utilizatatilde de diverse firme instituţii pentru luareadeciziilor icircn domeniul reabilitatilderii sistemelor de conducte ( face parte din metoda icircnsumatilderiiponderilor) Paşii care trebuie urmaţi sunt
- stabilirea variantelor care urmeazatilde a fi analizate schema punct 12- stabilirea criteriilor de evaluare ndash tabelul 1- şi a coeficienţilor numerici de importanţatildetabelul 2- icircntocmirea matricei cu calificative şi transformarea calificativelor icircn notecare seicircnscriu icircn matricea notelor-- calcularea indicelui global de performanţatilde pentru fiecare variantatilde icircn parte cu relaţia
IG = jj
n
j
KN 1
(1)
unde Nj este nota atribuitatildeKj ndash coefientul de performanţatilde (numerici de importanţatilde) a criteriului de evaluaren ndash numatilderul de criterii de evaluare (maxim 10)-clasificarea variantelor analizate- varianta cu punctajul cel mai mare ocupatilde prima
poziţie
2 Principalele tehnologii de reabilitare modernizare conducte
21 Tehnologia cured in place pipe (CIPP)Tehnologia constatilde icircn introducerea unui tub linear flexibil (furtun) ales icircn funcţie de
aplicaţie (apatilde potabilatilde canalizare apatilde industrialatilde etc) impregnat cu o ratildeşinatilde termoreglabilatildeicircn conducta gazdatilde ce trebuie reabilitatatilde Tubul linear flexibil este confecţionat din poliesterlacircnatilde material fibros şi prevatildezut pe o faţatilde cu un film din polietilenatilde poliuretan PVC Ratildeşinatermoreglabilatilde este aleasatilde icircn funcţie de utilizare poliester la canalizatilderi sanitare vinilester laaplicaţii industriale unde se cere rezistenţatilde mare la coroziune şi presiune ratildeşinatilde epoxidicatilde laapatilde potabilatilde icircn domeniul industrial unde se cere rezistenţatilde mare la presiune şi temperaturatilde
5
ridicatatilde In figurile 1 şi 2 se prezintatilde schema de principiu a metodei CIPP antrenareafurtunului se face cu apatilde rece
1 2 3 4 5 6 7 8
Fig1 Introducere furtun flexibil icircn conducta veche 1- conductatilde veche (gazdatilde) 2- apatilde rece3- autospecialatilde 4- furtun nou 5- furtun pliat impregnat cu ratildeşinatilde 6 ndashechipament tip rastel7- catildemin de acces 8- hidrant
Intatilderirea furtunului cu apatilde caldatilde este prezentatatilde icircn figura 2Tratarea ratildeşinii cu careeste impregnat furtunul se poate face cu apatilde caldatilde abur cu latildempi cu raze ultravioleteLa tratarea cu apatilde caldatilde sau abur se urmatildereşte cu ajutorul unor senzori permanenttemperatura la fiecare capatildet al furtunului Ratildeşinile artificiale epoxy A2000B se folosescpentru catildeptuşeli impregnate la exteriorul furtunului PVC iar FluvPax TF4 se utilizeazatilde lamateriale neţesute la furtune PUExistatilde douatilde procedee de introducere a furtunului flexibil icircn conducta veche (gazdatilde) primulinverted in place la care furtunul este introdus cu ajutorul aerului comprimat (presiunea aer02divide04 bari) sau a apei al doilea procedeu pulled in place la care furtunul se trage icircnconducta veche cu troliu Procedeul CIPP se poate aplica pentru conducte instabile şi stabiledin punct de vedere static
Procedeul se aplicatilde la conducte cu Dn = 100 divide 1200 mm Lungimea tronsonuluireabilitat L le 600 mIndiferent de procedeu se va urmatilderi viteza cu care se deplaseazatilde furtunul icircn conducta veche(gazdatilde) 4 divide 7 mmin precum şi forţa de tragere a furtunului care nu trebuie sa depatildeşeascatildevaloarea prescrisatilde de producatildetor Se utilizeazatilde curent douatilde tipuri de furtune
- pe baza icircnvelişului extern PVC conducta este icircn linie dreaptatilde coturi la maximum450 Dn = 100 divide 400 mm dimensiunile nu se modificatilde icircn timpul procesului deinstalare
- pe baza icircnvelişului extern PU pentru ţevi drepte cu coturi la 900 extensibile se potutiliza şi la un alt diametru mai mare ca cel nominal de micşoreazatilde cu 4 datoritatildeextensiilor radiale icircn consecinţatilde lungimea de va matilderi cu 4
6
Forţa de tragere a furtunului datoritatilde frecatilderilor dintre conducta gazdatilde şi furtun se poatecalcula cu expresia
Ft = 12 (μmiddotpmiddotx) (2)unde Ft este forţa de tragere icircn N
μ = 01 divide 03 ndashcoeficient de frecare furtun conductatilde vechep ndash greutatea liniaratilde a furtunului icircn Nmx ndash lungimea furtunului icircn m
1 2 3 4 5Figura 2 Intatilderirea ratildeşinii cu apatilde caldatilde 1 catildemin de sosire 2- apatilde caldatilde 3- conductatilde nouatildeicircntatilderitatilde4-conductatilde apatilde caldatilde tur 5- conductatilde apatilde caldatilde retur
Dupatilde icircntatilderirea ratildeşinii conducta poate fi spatildelatatilde şi dezinfectatatilde Conductele de branşament seleagatilde la conducta reabilitatatilde cu ajutorul robotului echipat special cu freze şi camere videoUrmeazatilde inspecţia video pe icircntreg traseul reabilitat Garanţia acordatatilde 25 ani[14]
Tehnologia de execuţie are urmatildetoarele etape- colectarea datelor de spre diametrul nominal al conductei gazde debitul vehiculat
grosimea peretelui materialul din care este confecţionatatilde conducta schimbatilderile de diametrupe anumite tronsoane identificarea tuturor ramificaţiilor active şi inactive
- identificarea gurilor de acces sau executarea acestora- montarea echipamentului de tip rastel- redicţionarea curgerilor din conducta gazdatilde curatildeţirea conductei- instalarea furtunului impregnat cu ratildeşinatilde icircn conducta gazdatilde prin gurile de acces- uscarea materialului cu apatilde caldatilde abur sau latildempi cu raze ultraviolete- verificarea conductei noi- reconectarea conecţiilor laterale prin decuparea de guri de conectare laterale şi
sigilarea conecţiilor laterale abandonate22 Calculul de reabilitare a conductei reabilitate cu tehnologia CIPP
7
Conducta gazdatilde poate fi parţial deterioratatilde Pentru a se realiza stabilitatea staticatilde a noiiconducte reabilitate trebuie dimensionat furtunul icircn funcţie de solicitatilderile externe Calcululconstatilde icircn
- calculul la incovoiere- calculul la flambaj- calculul rezistenţei furtunului la obosealatilde (stres)- calculul la flambaj datorat icircncatildercatilderii rezultate din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde
221 Calculul la icircncovoiereCalculul de icircncovoiere constatilde fie icircn determinarea procentului de icircncovoiere
efectiv (γD) la o anumitatilde grosime a peretelui furtunului t fie a grosimii pereteluifurtunului t admiţacircnd un procent de icircncovoiere maxim de (γD) le 5 Procentul deicircncovoire se calculeazatilde cu relaţia
γD = K(LW + Ws ) 100 [ E 15( DR ndash 1)3 + 0061 Es] (3)
unde γ este icircncovoierea conductei reabilitate-γD le 5 - procentul de icircncovoiere- L = 125 coeficient de decalaj- K = 0083 constantatilde de stratificare- W ndash icircncatildercarea staticatilde icircn N- Ws ndash icircncatildercarea dinamicatilde icircn N- DR = D t ndashraportul conductei reabilitate- D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat) icircn m- t ndash grosimea furtunului icircn m- E ndashmodulul de elasticitate al solului icircn Nm2- Es- modul de reacţie al solului icircn Nm2
Incatildercarea staticatilde W rezultatatilde din greutatea solului se calculeazatilde cu relaţiaW = CmiddotωmiddotBd 144 (4)
Unde C ndashgrad de ovalizareω- densitatea solului icircn kgm3Bd- latildeţimea tranşeei icircn care a fost montatatilde conducta ga zdatilde ( de reabilitat) icircn m
Coeficientul C se determinatilde cu expresia
C =
ku
e d
S
B
Huk
2
1
2
(5)
unde ku este raportul icircntre icircncatildercarea orizontalatilde şi cea verticalatildeHs ndashadacircncimea de pozare a conductei icircn m
Calculul icircncatildercatilderii dinamice care acţioneazatilde asupra furtunului pleacatilde de la realitatea catilde asuprafurtunului pot acţiona icircncatildercatilderi dinamice concentrate WSC şi icircncatildercatilderi dinamice distribuiteWSD
WS= WSC + WSD (6)
WSC = 033middotCSCmiddotPmiddotFSC 12middotD (7)WSD = CSDmiddotpmiddotFSD 144 (8)
unde CSC ndash coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor concentrateP ndash icircncatildercatilderi concentrate icircn NFSC- factor de impact pentru icircncatildercatilderi concentrate
8
CSD- coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor distribuitep ndash suprafaţa pe care sunt aplicate icircncatildercatilderile distribuite m2FSD- factor de impact pentru icircncatildercatilderi distribuite
222Calculul la flambaj
Furtunul este solicitat exterior de icircncatildercatilderi dinamice concentrate şi distribuite plusicircncatildercarea rezultatatilde din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde Grosimea furtunului t se determinatilde curelaţia[9]
t = 0721 D
3
1
2
sSL
t
CEBRE
I
Nq
(9)
unde D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde icircn mN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
qt =N
1 2
1
332
D
IECcedilBR L
(10)
qt ndash presiunea exterioaratilde exercitatatilde asupra conductei icircn Nm2EL ndash modulul de elasticitate redus la icircncovoiere datoritatilde efectului de icircmbatildetracircnire icircn Nm2Rω= 1 ndash 033(HωHS) coeficientul lui Buoyancy pentru apatilde (valoare minimatilde 067)B - coeficient de elasticitate pentru furtunI = 250t - moment de inerţieC- coeficient de ovalizare a conductei respectiv al furtunului calculat cu relaţia
C =
3
2
1001
1001
q
q
(11)
q ndash gradul de ovalizare calculat cu expresia
q = 100 (m
m
D
DD max ) (12)
unde Dm Dmax sunt diametrul mediu respectiv diametrul maxim al conducteiCoeficientul de elasticitate pentru furtun se determinatilde cu expresia
B =sH
e650
41
1
(13)
Incatildercatilderile statice şi dinamice se determinatilde cu relaţiile (6) (7) (8)In cazul icircn care flambajul este datorat numai icircncatildercatilderilor rezultate din acţiunea pacircnzei
de apatilde freaticatilde grosimea furtunului t se calculeazatilde cu expresia
9
t =
1
1(
2 3
1
2
PN
CKE
DR
L
(14)
icircn care P ndash este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunK = 7 ndashfactor de amplificareEL ndash modulul de elasticitate la icircncovoiereν = 03 ndashcoeficientul lui Poisson pentru furtunC- coeficientul de ovalizareDR- raportul conductei reabilitateN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
223 Verificarea rezistenţei furtunului la stresLa o duratatilde de viaţatilde de 50 de ani furtunul este supus unor condiţii de stres (obosealatilde
icircmbatildetracircnire) Fiind confecţionat din mai multe materiale cu caracteristici tehnice diferitefurtunul trebuie verificat şi la stres Se poate utiliza relaţia
15100
q(1+
100
q)( 2)(
t
D- 05 ( 1+ )
100
q)(
t
D=
PN
S(15)
icircn care P este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunt ndash grosimea furtunuluiN = 15 divide 2 factor de siguranţatildeS ndash rezistenţa la icircncovoiere a furtunuluiD ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat)q ndash gradul de ovalizare
Valoarea cea mai mare a grosimii furtunului t ca rezultat al diferitelor calcule efectuatepentru fiecare tip de solicitare icircn parte este grosimea finalatilde a peretelui furtunului
23 Metode de catildeptuşire interioaratildeConductele ce trebuie reabilitate sunt catildeptuşite pe suprafaţa interioaratilde cu un strat
subţire de mortar de ciment special sau polimeri speciali De regulatilde grosimea stratului estemai micatilde de 10 mm In unele cazuri se pot depune mai multe straturi Captuşirea interioaratilde(catildematildeşuirea) trebuie satilde asigure protecţie anticorozivatilde umplerea fisurilor şi a gatildeurilorrigiditatea catildeptuşelii stabilitatea staticatilde a conductei In acelaşi timp se icircmbunatildetatildeţescproprietatildeţile hidraulice ale conductei suprafaţa rezultatatilde icircn urma depunerii are rugozitatea maimicatilde ca rugozitatea suprafeţei interioare a vechii conducte Inainte de a se aplica metoda decatildeptuşire interioaratilde conducta se curatildetatilde foarte bine asiguracircndu-se un suport bun pentrucatildeptuşeala aplicatatilde In figura 3 se prezintatilde procedeul de catildeptuşire prin centrifugarePentru protejarea anticorozivatilde a conductelor metalice se aplicatilde catildeptuşeli cu ratildeşini poliexidicatilde
poliuree şi poliuretanToate aceste materiale au şi o bunatilde rezistenţatilde la abraziune Rugozitatea
suprafeţei interioare a conductei este foarte micatilde
Procedeul se aplicatilde la conducte cu diametrul nominal Dn= 80 divide 3400 mm şi lungimi aletronsoanelor de conducte L le 400 m
10
1 2 3 4 5 6Fig3 Utilaj pentru catildeptuşire prin centrifugare 1-conductatilde veche curatildeţatatilde 2 - furtun pentrualimentare cu mortar 3- robot 4- cap de pulverizare prin centrifugare 5- sistem de gletuire6-strat de mortar depus
Debitul de apatilde transportat prin conductatilde Q icircnainte de reabilitare calculat cu relaţiaQ = Av (16)
unde - Q este debitul apei vehiculate prin conductatilde icircn m3s- v ndashviteza apei icircn secţiunea de calcul icircn ms- A ndasharia secţiunii transversale a conductei icircn m2
trebuie satilde fie cel puţin egal cu debitul de apatilde transportat prin conducta reabilitatatildeMicşoracircndu-se diametrul interior al conductei viteza apei creşte cresc şi pierderile de sarcinatildedatoritatilde creşterii vitezei apei Din acest motiv icircn cadrul procesului de catildematildeşuire (torcretare)se procedeazatilde la gletuirea stratului de mortar de ciment pentru ca rugozitatea stratului realizatsa fie mai micatilde ca cea dinaintea reabilitatilderii Produsul de cimentare este alcatildetuit din cimentcu proprietatildeţi speciale + nisip cu granulaţie micatilde + aditivi Mortarul preparat icircn malaxoarespeciale dupatilde reţete este transportat cu pompe prin furtun la robot
Reproiectarea constatilde icircn calculul pierderilor de sarcinatilde unitare distribuite icircnainteşi dupatilde reabilitarea conductei precum şi a stabilitatildeţii statice sub influenţa diferitelorsarcini exterioarePierderile de sarcinatilde unitare distribuite icircn funcţie de debitul de apatilde transportat se determinatilde curelaţia
hr = Md Q2 (17)unde hr sunt pierderile de sarcinatilde unitar distribuite icircn mbar m
Md ndash modulul de rezistenţa hidraulicatilde icircn s2 m5Modulul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde Md se calculeazatilde cu relaţia
Md = 00826middot(λd5) (18)unde λ este coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde [-]
d- diametrul interior al conductei icircn mIntre coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde λ şi coeficientul lui Chezy ndashC- existatilde
legatildeturaλ = 8middotg C2 (19)
unde C -este coeficientul lui Chezy icircn m05sg-acceleraţia gravitaţionalatilde icircn ms2
Coeficientul lui Chezy se determinatilde cu expresia
C = kmiddotRh16 (20)
unde k-coeficientul de rugozitate al materialului [-]
11
Raza hidraulicatilde a conductei cu secţiunea circularatilde se determinatilde cu expresia
Rh = d4 (21)unde d ndash diametrul interior al conductei icircn m
In cazul icircn care se urmatildereşte protecţia anticorozivatilde umplerea fisurilor rigiditatea catildeptuşelii
(aplicaţie semi-structuralatilde) materialul folosit la obţinerea stratului depus de o anumitatilde
grosime t trebuie satilde asigure rezistenţa la forfecare pentru a menţine continuitatea
longitudinalatilde a stratului icircn prezenţa mişcatilderilor de teren rezistenţatilde la icircncovoiere rezistenţatilde
pentru preluarea sarcinilor dinamice Trebuie satildepate puţuri de lansare (de plecare de sosire
intermediare) care reprezintatilde circa 6 din suprafaţa totalatilde a şanţului necesar pentru
realizarea cu tranşeu deschis a conductei
223 Tehnologia sliplineTehnologia constatilde icircn introducerea unui tub nou icircn tubul vechi curatildeţat De regulatilde se
instaleazatilde conducte noi din GRP din PEID icircn conducte vechi Metoda se aplicatilde la reabilitareaconductelor de apatilde potabilatilde canalizare menajeratilde şi industrialatilde gaze naturale Toate sarcinilesunt preluate de noua conductatilde Secţiunea transversalatilde a noii conducte este mai micatilde casecţiunea transversalatilde a vechii conducte dar diferenţa va fi compensatatilde de valoareacoeficientul de rugozitate foarte mic al suprafeţei interioare a noii conducte Spaţiul dintrevechea conductatilde şi noua conductatilde este umplut cu un material special de cimentare In figura4A se prezintatilde schema tehnologicatilde de montare a noii conducte din PEID icircmbinatatilde prin suduratildecap la cap icircn exteriorul conductei vechiIn figura 4B se prezintatilde schema tehnologicatilde pentrumontare conducte GRP
A B1 2 3 4 5 1 2 3
12
Fig4 A-Tehnologie slipline montare conductatilde PEID 1- conductatilde veche2 ndashcap de tragere3-material de umplere4- cacircrlig6- conductatilde nouatilde PEID B-montare conductatilde GRP 1- conductatildeveche 2-material de cimentare 3- conductatilde nouatilde
224 Tehnologia subline
In conducta veche inspectatatilde video şi ulterior curatildeţatatilde foarte bine se introduce oconductatilde de polietilenatilde PE 80 sau PE 100 avatildend SDR (raportul dintre Dn t ) icircntre 26 şi 80Conducta nouatilde se supune unui proces de deformare a secţiunii transversale pe toatatilde lungimeaconductei sub forma de U ( icircn domeniul de elasticitate al materialului) dupatilde care se leagatilde cubenzi de sprijin figura 5 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde de troliu cu un cablu forţa detragere fiind monitorizatatilde permanent Dupatilde introducerea noii conducte icircn vechea conductatilde seintroduce apatilde sub presiune icircn conductatilde benzile de sprijin se vor rupe şi conducta nouatilde vareveni la forma iniţialatilde datoritatilde memoriei termice Procedeul se aplicatilde pentru Dn = 75mmdivide 1600mm şi lungimea L = 600m
1 2 3 4
Figura 5 Tehnologia subline 1- conductatilde veche 2- conductatilde nouatilde 3 ndash bandatilde de sprijin4 ndash conductatilde nouatilde revenitatilde la forma circularatilde
225 Tehnologia compact pipe
Conducta nouatilde din PEXa ( polietilenatilde reticulatatilde cu memoria formei) este introdusatilde icircnconducta de reabilitat deformatatilde sub forma literei C Aceastatilde conductatilde este trasatilde icircn conductaveche cu ajutorul unui troliu puţurile de acces sunt fie catildeminele de vanatilde existente fie puţuri
13
noi In figura 6 se prezintatilde poziţia conductei noi icircn timpul procesului de reabilitare şi dupatildereabilitare Readucerea conductei noi la forma iniţialatilde se face prin icircncatildelzire cu abur
Diametrul conductelor de reabilitat Dn = 100 divide 500 mm lungimea maximatilde 700mConducta nouatilde se muleazatilde pe interiorul conductei vechi şi preia sarcinile acesteia
226 Tehnologia swagelining
Tehnologia swagelining utilizeazatilde ca şi conductatilde nouatilde polietilena standard catildereia i sereduce diametrul cu 5divide 15 - deformatatilde icircn domeniul elastic cu ajutorul unui echipamentcomplex de reducere a diametrului figura 7 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde cu troliu icircnconducta veche ce trebuie reabilitatatilde Dupatilde aşzarea pe poziţia finalatilde a conductei forţa detragere este redusatilde iar conducta nouatilde revine la diametrul iniţial datoritatilde fenomenului derevenire elasticatilde Conducta nouatilde se muleazatilde perfect pe suprafaţa interioaratilde a conductei dereabilitat suprafaţatilde ce trebuie satilde fie curatatilde In figura 8 se prezintatilde instalaţia pentru procedeulswagelining Diametrul conductelor ce pot fi reabilitate Dn= 65 divide 1000mm la o lungimede 1000 m
Forţa de tracţiune a troliului poate fi determinatatilde cu relaţia ( 2 )
1 2 3Fig6 Tehnologia compact pipe 1-conductatilde de reabilitat 2- conductatildenouatilde deformatatilde icircn C 3- conductatilde nouatilde readusatilde la forma iniţialatilde
14
1 2 3 4 5
Figura 7Reducere dimensiuni conductatilde 1-conductatilde veche2 ndash conductatilde nouatilde gacirctuitatilde3- filieratilde 4- conductatilde nouatilde5- cap de tragere
1 2 3 4 5 6 7 8 9Figura 8 Instalaţie pentru tehnologia swagelining 1-conductatilde nouatilde PE 2- rolatilde de ghidare 3-reductor 4- puţ de plecare 5- conductatilde veche 6- cap de tragere 7- cablu 8-puţ sosire 9-troliu
267 Tehnologia rolldown
Tehnologia se aplicatilde la sistemele de distribuţie apatilde cu diametre mari amplasate icircn zone cutrafic pietonal şi auto ridicat Se utilizeazatilde conducte din PE icircmbinate prin suduratilde cap la cap peşantier cu ajutorul unui dispozitiv special cu role perechi Acest dispozitiv reduce diametrulcu maxim 10 icircn domeniul elastic al materialului viteza de reducere fiind de 1divide 3mminutReaducerea la forma şi dimensiunea iniţialatilde se face prin icircncatildelzirea conductei cu aburProcedeul este unul structural se pot reabilita conducte instabil din punct de vederestatic In figura 9 se prezintatilde tehnologia rolldown Dimensiunile conductelor de reabilitatDn=150 divide1000 mm lungimea 600 divide800 m
15
1 2 3 4
Figura 9 Tehnologia rolldown 1-conductatilde de reabilitat2-role3- conductatilde nouatilde4- conductatilde nouatilde fixatatilde icircn conducta veche
Bibliografie1 Roman M şa- Analiza multicriterialatilde Manual 2012 Academia de studii economiceBucureşti2 Massimio Flori ndashGhid pentru analiza cost-beneficu a proiectelor de investiţii Fonduleuopean pentru dezvoltare regionalatilde fondul de coeziune şi ISPA Universitatea de studii dinMilano 19973xxx - Ghid naţional pentru analiza cost-beneficiu a proiectelor finanţate din instrumentelestructurale Ministerul Economiei şi finanţelor4 StoenescuAl şa- Culegere de probleme de mecanicatilde teoreticatilde Editura Didacticatilde şipedagogicatilde Bucureşti 19655 Tudor I şa ndash Protecţia anticorozivatilde şi reabilitatea conductelor şi rezervoarelor EdituraUPG Ploieşti 2007 ISBN ndash 978-973-719-154-06 UTCB-ICECOM Bucureşti ndash Ghid pentru reabilitatea conductelor pentru transportul apei(brutecurate uzate uzate epurate etc) Bucureşti 20137Alessandrescu A- Inginerie mecanicatilde a sistemelor de conducte Ghid de proiectare + CDEditura AGIR Bucureşti 2013 ISBN 978-973-720-489-98 Paraschiv D- Tehnologii de recondiţionare şi procesatilderi ale suprafeţelor metalice EdituraJunimea Iaşi 2005 ISBN 973-37-0539-x9Najafi M ndash Trenchless technologies Piping- Installation and Inspection SUA ASCE PressISBN -978-0-07-164088-62010
16
10 Trujillo ARGhaderi S- Analysis of the long ndashterm Effect of mentenance Strategies InPipelines Technology 2006 Conference Bochum200611 httpmasinisiutilajero12 wwwtpcomro13 wwwrehaucom14SREN 129502 Calculul de rezistenţatilde mecanicatilde al reţele lor icircngropate sub diverse condiţiide icircncatildercare15 wwwceindustrialcomro16 httpinstalatiiucoznetindexconducte0-1517 wwwmnsrocamasuire framehtml18 wwwreabilitare-conductero19wwwcrumanro20 wwwHobasro21wwwgrup4cjro
- Note de curs 1pdf
- Note de curs 2_3pdf
- Note de curs 4_5pdf
- Note de curs 6pdf
- Note de curs 7_8_9pdf
3
- procedee de reparare prin sudare la conducte metalice ( icircncatildercare cu suduratilde peticesudate manşoare tip B
- procedee de reparare a conductelor metalice fatilderatilde sudare( cu manşon tip Aicircnvelişuri cu ratildeşinatilde)
- utilizarea icircnvelişurilor de consolidare metalice umplute cu materiale polimerice saucompozite
- repararea conductelor metalice cu icircnvelişuri din materiale polimerice saucompozite
-Criteriile al catilderui numatilder nu trebuie satilde fie mai mare de 10 pentru selecţia tehnologiilor dereabilitare sunt prezentate icircn tabelul 1Analizicircnd caracteristicile tehnice şi tehnologice ale tronsonului de conductatilde din schemaprezentatatilde mai sus se extrag variantele de reabilitare care se noteazatilde cu V1 V2ViDin tabelul 1 se aleg criteriile de evaluare
Criterii pentru selecţia tehnologiilor de reabilitare Tabelul 1NrcrtCj Denumirea criteriului UM Natura criteriuluiC1 Durata de viaţatilde a conductei reabilitate ani maximizantC2 Durata de execuţie ani minimizantC3 Perturbarea traficului sau a exploataţiei agricole minimizantC4 Perturbarea altor reţele minimizantC5 Afectarea mediului minimizant
C6 Preţul reabilitatilderii ron minimizantC7 Lungimea traseului m maximizantC8 Garanţia ani maximizantC9 Accesibilitatea ( satisfacerea necesitatildeţilor
locuitorilor a mediului de afaceri)lockm maximizant
Notatilde Natura criteriului poate fi schimbatatilde la cerinţele beneficiarului particularitatildeţile lucratilderiide reabilitare prevederile legislaţiei icircn vigoare factori sociali etc
Fiecatilderui criteriu de evaluare Cj i se stabileşte un coeficient de importanţatilde Kj pe oscaratilde de ierarhizare de la 1 la 3
- 1 ndash importanţatilde redusatilde- 2 ndash importanţatilde medie- 3 ndash importanţatilde maximatilde
Pentru stabilirea ponderii de importanţatilde al fiecatilderui criteriu selectat se utilizeazatilde coeficienţinumerici de importanţatilde utilizacircndu-se diferite scatilderi cu valori 1 divide 3 1 divide 5 1 divide 7 1 divide 10 1 divide100 Alegerea scatilderii se face icircn funcţie de precizia cu care se doreşte departajarea criteriilor deevaluare In tabelul 2 se prezintatilde cacircteva scale de evaluare ( clasificare)
Scale de clasificare cu diferite nivele Tabelul 2
Calificativ acordat Grad de satisfacere3 nivele 1 minim
2 parţial3 total
5 nivele 0 nesatisfatildecatildetor25 satisfatildecatildetor
4
5 mediocru75 bine10 foarte bine
7 nivele -3 influenţatilde negativatilde foarte mare-2 influenţatilde negativatilde mare-1 influenţatilde negativatilde0 nici o influenţatilde1 influenţatilde pozitivatilde2 influenţatilde pozitivatilde mare3 influenţatilde pozitivatilde foarte mare
10 nivele ndash transformareacalificativelor icircn note
Foarte bine Bine Mediocru Satisfatildecatildetor Nesatisfatildecatildetor
Criterii cu pondere ge 3 10 75 5 25 0Criterii cu pondere 2 8 65 5 35 2Criterii cu pondere 1 7 6 5 4 3
Eficienţa economicatilde a noilor tehnologii NO DIG apare numai peste o anumitatilde valoare alungimii de conductatilde reabilitatatilde
13 Metoda de evaluare globalatilde a performanţelorAceastatilde metodatilde este icircn prezent cea mai utilizatatilde de diverse firme instituţii pentru luareadeciziilor icircn domeniul reabilitatilderii sistemelor de conducte ( face parte din metoda icircnsumatilderiiponderilor) Paşii care trebuie urmaţi sunt
- stabilirea variantelor care urmeazatilde a fi analizate schema punct 12- stabilirea criteriilor de evaluare ndash tabelul 1- şi a coeficienţilor numerici de importanţatildetabelul 2- icircntocmirea matricei cu calificative şi transformarea calificativelor icircn notecare seicircnscriu icircn matricea notelor-- calcularea indicelui global de performanţatilde pentru fiecare variantatilde icircn parte cu relaţia
IG = jj
n
j
KN 1
(1)
unde Nj este nota atribuitatildeKj ndash coefientul de performanţatilde (numerici de importanţatilde) a criteriului de evaluaren ndash numatilderul de criterii de evaluare (maxim 10)-clasificarea variantelor analizate- varianta cu punctajul cel mai mare ocupatilde prima
poziţie
2 Principalele tehnologii de reabilitare modernizare conducte
21 Tehnologia cured in place pipe (CIPP)Tehnologia constatilde icircn introducerea unui tub linear flexibil (furtun) ales icircn funcţie de
aplicaţie (apatilde potabilatilde canalizare apatilde industrialatilde etc) impregnat cu o ratildeşinatilde termoreglabilatildeicircn conducta gazdatilde ce trebuie reabilitatatilde Tubul linear flexibil este confecţionat din poliesterlacircnatilde material fibros şi prevatildezut pe o faţatilde cu un film din polietilenatilde poliuretan PVC Ratildeşinatermoreglabilatilde este aleasatilde icircn funcţie de utilizare poliester la canalizatilderi sanitare vinilester laaplicaţii industriale unde se cere rezistenţatilde mare la coroziune şi presiune ratildeşinatilde epoxidicatilde laapatilde potabilatilde icircn domeniul industrial unde se cere rezistenţatilde mare la presiune şi temperaturatilde
5
ridicatatilde In figurile 1 şi 2 se prezintatilde schema de principiu a metodei CIPP antrenareafurtunului se face cu apatilde rece
1 2 3 4 5 6 7 8
Fig1 Introducere furtun flexibil icircn conducta veche 1- conductatilde veche (gazdatilde) 2- apatilde rece3- autospecialatilde 4- furtun nou 5- furtun pliat impregnat cu ratildeşinatilde 6 ndashechipament tip rastel7- catildemin de acces 8- hidrant
Intatilderirea furtunului cu apatilde caldatilde este prezentatatilde icircn figura 2Tratarea ratildeşinii cu careeste impregnat furtunul se poate face cu apatilde caldatilde abur cu latildempi cu raze ultravioleteLa tratarea cu apatilde caldatilde sau abur se urmatildereşte cu ajutorul unor senzori permanenttemperatura la fiecare capatildet al furtunului Ratildeşinile artificiale epoxy A2000B se folosescpentru catildeptuşeli impregnate la exteriorul furtunului PVC iar FluvPax TF4 se utilizeazatilde lamateriale neţesute la furtune PUExistatilde douatilde procedee de introducere a furtunului flexibil icircn conducta veche (gazdatilde) primulinverted in place la care furtunul este introdus cu ajutorul aerului comprimat (presiunea aer02divide04 bari) sau a apei al doilea procedeu pulled in place la care furtunul se trage icircnconducta veche cu troliu Procedeul CIPP se poate aplica pentru conducte instabile şi stabiledin punct de vedere static
Procedeul se aplicatilde la conducte cu Dn = 100 divide 1200 mm Lungimea tronsonuluireabilitat L le 600 mIndiferent de procedeu se va urmatilderi viteza cu care se deplaseazatilde furtunul icircn conducta veche(gazdatilde) 4 divide 7 mmin precum şi forţa de tragere a furtunului care nu trebuie sa depatildeşeascatildevaloarea prescrisatilde de producatildetor Se utilizeazatilde curent douatilde tipuri de furtune
- pe baza icircnvelişului extern PVC conducta este icircn linie dreaptatilde coturi la maximum450 Dn = 100 divide 400 mm dimensiunile nu se modificatilde icircn timpul procesului deinstalare
- pe baza icircnvelişului extern PU pentru ţevi drepte cu coturi la 900 extensibile se potutiliza şi la un alt diametru mai mare ca cel nominal de micşoreazatilde cu 4 datoritatildeextensiilor radiale icircn consecinţatilde lungimea de va matilderi cu 4
6
Forţa de tragere a furtunului datoritatilde frecatilderilor dintre conducta gazdatilde şi furtun se poatecalcula cu expresia
Ft = 12 (μmiddotpmiddotx) (2)unde Ft este forţa de tragere icircn N
μ = 01 divide 03 ndashcoeficient de frecare furtun conductatilde vechep ndash greutatea liniaratilde a furtunului icircn Nmx ndash lungimea furtunului icircn m
1 2 3 4 5Figura 2 Intatilderirea ratildeşinii cu apatilde caldatilde 1 catildemin de sosire 2- apatilde caldatilde 3- conductatilde nouatildeicircntatilderitatilde4-conductatilde apatilde caldatilde tur 5- conductatilde apatilde caldatilde retur
Dupatilde icircntatilderirea ratildeşinii conducta poate fi spatildelatatilde şi dezinfectatatilde Conductele de branşament seleagatilde la conducta reabilitatatilde cu ajutorul robotului echipat special cu freze şi camere videoUrmeazatilde inspecţia video pe icircntreg traseul reabilitat Garanţia acordatatilde 25 ani[14]
Tehnologia de execuţie are urmatildetoarele etape- colectarea datelor de spre diametrul nominal al conductei gazde debitul vehiculat
grosimea peretelui materialul din care este confecţionatatilde conducta schimbatilderile de diametrupe anumite tronsoane identificarea tuturor ramificaţiilor active şi inactive
- identificarea gurilor de acces sau executarea acestora- montarea echipamentului de tip rastel- redicţionarea curgerilor din conducta gazdatilde curatildeţirea conductei- instalarea furtunului impregnat cu ratildeşinatilde icircn conducta gazdatilde prin gurile de acces- uscarea materialului cu apatilde caldatilde abur sau latildempi cu raze ultraviolete- verificarea conductei noi- reconectarea conecţiilor laterale prin decuparea de guri de conectare laterale şi
sigilarea conecţiilor laterale abandonate22 Calculul de reabilitare a conductei reabilitate cu tehnologia CIPP
7
Conducta gazdatilde poate fi parţial deterioratatilde Pentru a se realiza stabilitatea staticatilde a noiiconducte reabilitate trebuie dimensionat furtunul icircn funcţie de solicitatilderile externe Calcululconstatilde icircn
- calculul la incovoiere- calculul la flambaj- calculul rezistenţei furtunului la obosealatilde (stres)- calculul la flambaj datorat icircncatildercatilderii rezultate din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde
221 Calculul la icircncovoiereCalculul de icircncovoiere constatilde fie icircn determinarea procentului de icircncovoiere
efectiv (γD) la o anumitatilde grosime a peretelui furtunului t fie a grosimii pereteluifurtunului t admiţacircnd un procent de icircncovoiere maxim de (γD) le 5 Procentul deicircncovoire se calculeazatilde cu relaţia
γD = K(LW + Ws ) 100 [ E 15( DR ndash 1)3 + 0061 Es] (3)
unde γ este icircncovoierea conductei reabilitate-γD le 5 - procentul de icircncovoiere- L = 125 coeficient de decalaj- K = 0083 constantatilde de stratificare- W ndash icircncatildercarea staticatilde icircn N- Ws ndash icircncatildercarea dinamicatilde icircn N- DR = D t ndashraportul conductei reabilitate- D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat) icircn m- t ndash grosimea furtunului icircn m- E ndashmodulul de elasticitate al solului icircn Nm2- Es- modul de reacţie al solului icircn Nm2
Incatildercarea staticatilde W rezultatatilde din greutatea solului se calculeazatilde cu relaţiaW = CmiddotωmiddotBd 144 (4)
Unde C ndashgrad de ovalizareω- densitatea solului icircn kgm3Bd- latildeţimea tranşeei icircn care a fost montatatilde conducta ga zdatilde ( de reabilitat) icircn m
Coeficientul C se determinatilde cu expresia
C =
ku
e d
S
B
Huk
2
1
2
(5)
unde ku este raportul icircntre icircncatildercarea orizontalatilde şi cea verticalatildeHs ndashadacircncimea de pozare a conductei icircn m
Calculul icircncatildercatilderii dinamice care acţioneazatilde asupra furtunului pleacatilde de la realitatea catilde asuprafurtunului pot acţiona icircncatildercatilderi dinamice concentrate WSC şi icircncatildercatilderi dinamice distribuiteWSD
WS= WSC + WSD (6)
WSC = 033middotCSCmiddotPmiddotFSC 12middotD (7)WSD = CSDmiddotpmiddotFSD 144 (8)
unde CSC ndash coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor concentrateP ndash icircncatildercatilderi concentrate icircn NFSC- factor de impact pentru icircncatildercatilderi concentrate
8
CSD- coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor distribuitep ndash suprafaţa pe care sunt aplicate icircncatildercatilderile distribuite m2FSD- factor de impact pentru icircncatildercatilderi distribuite
222Calculul la flambaj
Furtunul este solicitat exterior de icircncatildercatilderi dinamice concentrate şi distribuite plusicircncatildercarea rezultatatilde din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde Grosimea furtunului t se determinatilde curelaţia[9]
t = 0721 D
3
1
2
sSL
t
CEBRE
I
Nq
(9)
unde D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde icircn mN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
qt =N
1 2
1
332
D
IECcedilBR L
(10)
qt ndash presiunea exterioaratilde exercitatatilde asupra conductei icircn Nm2EL ndash modulul de elasticitate redus la icircncovoiere datoritatilde efectului de icircmbatildetracircnire icircn Nm2Rω= 1 ndash 033(HωHS) coeficientul lui Buoyancy pentru apatilde (valoare minimatilde 067)B - coeficient de elasticitate pentru furtunI = 250t - moment de inerţieC- coeficient de ovalizare a conductei respectiv al furtunului calculat cu relaţia
C =
3
2
1001
1001
q
q
(11)
q ndash gradul de ovalizare calculat cu expresia
q = 100 (m
m
D
DD max ) (12)
unde Dm Dmax sunt diametrul mediu respectiv diametrul maxim al conducteiCoeficientul de elasticitate pentru furtun se determinatilde cu expresia
B =sH
e650
41
1
(13)
Incatildercatilderile statice şi dinamice se determinatilde cu relaţiile (6) (7) (8)In cazul icircn care flambajul este datorat numai icircncatildercatilderilor rezultate din acţiunea pacircnzei
de apatilde freaticatilde grosimea furtunului t se calculeazatilde cu expresia
9
t =
1
1(
2 3
1
2
PN
CKE
DR
L
(14)
icircn care P ndash este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunK = 7 ndashfactor de amplificareEL ndash modulul de elasticitate la icircncovoiereν = 03 ndashcoeficientul lui Poisson pentru furtunC- coeficientul de ovalizareDR- raportul conductei reabilitateN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
223 Verificarea rezistenţei furtunului la stresLa o duratatilde de viaţatilde de 50 de ani furtunul este supus unor condiţii de stres (obosealatilde
icircmbatildetracircnire) Fiind confecţionat din mai multe materiale cu caracteristici tehnice diferitefurtunul trebuie verificat şi la stres Se poate utiliza relaţia
15100
q(1+
100
q)( 2)(
t
D- 05 ( 1+ )
100
q)(
t
D=
PN
S(15)
icircn care P este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunt ndash grosimea furtunuluiN = 15 divide 2 factor de siguranţatildeS ndash rezistenţa la icircncovoiere a furtunuluiD ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat)q ndash gradul de ovalizare
Valoarea cea mai mare a grosimii furtunului t ca rezultat al diferitelor calcule efectuatepentru fiecare tip de solicitare icircn parte este grosimea finalatilde a peretelui furtunului
23 Metode de catildeptuşire interioaratildeConductele ce trebuie reabilitate sunt catildeptuşite pe suprafaţa interioaratilde cu un strat
subţire de mortar de ciment special sau polimeri speciali De regulatilde grosimea stratului estemai micatilde de 10 mm In unele cazuri se pot depune mai multe straturi Captuşirea interioaratilde(catildematildeşuirea) trebuie satilde asigure protecţie anticorozivatilde umplerea fisurilor şi a gatildeurilorrigiditatea catildeptuşelii stabilitatea staticatilde a conductei In acelaşi timp se icircmbunatildetatildeţescproprietatildeţile hidraulice ale conductei suprafaţa rezultatatilde icircn urma depunerii are rugozitatea maimicatilde ca rugozitatea suprafeţei interioare a vechii conducte Inainte de a se aplica metoda decatildeptuşire interioaratilde conducta se curatildetatilde foarte bine asiguracircndu-se un suport bun pentrucatildeptuşeala aplicatatilde In figura 3 se prezintatilde procedeul de catildeptuşire prin centrifugarePentru protejarea anticorozivatilde a conductelor metalice se aplicatilde catildeptuşeli cu ratildeşini poliexidicatilde
poliuree şi poliuretanToate aceste materiale au şi o bunatilde rezistenţatilde la abraziune Rugozitatea
suprafeţei interioare a conductei este foarte micatilde
Procedeul se aplicatilde la conducte cu diametrul nominal Dn= 80 divide 3400 mm şi lungimi aletronsoanelor de conducte L le 400 m
10
1 2 3 4 5 6Fig3 Utilaj pentru catildeptuşire prin centrifugare 1-conductatilde veche curatildeţatatilde 2 - furtun pentrualimentare cu mortar 3- robot 4- cap de pulverizare prin centrifugare 5- sistem de gletuire6-strat de mortar depus
Debitul de apatilde transportat prin conductatilde Q icircnainte de reabilitare calculat cu relaţiaQ = Av (16)
unde - Q este debitul apei vehiculate prin conductatilde icircn m3s- v ndashviteza apei icircn secţiunea de calcul icircn ms- A ndasharia secţiunii transversale a conductei icircn m2
trebuie satilde fie cel puţin egal cu debitul de apatilde transportat prin conducta reabilitatatildeMicşoracircndu-se diametrul interior al conductei viteza apei creşte cresc şi pierderile de sarcinatildedatoritatilde creşterii vitezei apei Din acest motiv icircn cadrul procesului de catildematildeşuire (torcretare)se procedeazatilde la gletuirea stratului de mortar de ciment pentru ca rugozitatea stratului realizatsa fie mai micatilde ca cea dinaintea reabilitatilderii Produsul de cimentare este alcatildetuit din cimentcu proprietatildeţi speciale + nisip cu granulaţie micatilde + aditivi Mortarul preparat icircn malaxoarespeciale dupatilde reţete este transportat cu pompe prin furtun la robot
Reproiectarea constatilde icircn calculul pierderilor de sarcinatilde unitare distribuite icircnainteşi dupatilde reabilitarea conductei precum şi a stabilitatildeţii statice sub influenţa diferitelorsarcini exterioarePierderile de sarcinatilde unitare distribuite icircn funcţie de debitul de apatilde transportat se determinatilde curelaţia
hr = Md Q2 (17)unde hr sunt pierderile de sarcinatilde unitar distribuite icircn mbar m
Md ndash modulul de rezistenţa hidraulicatilde icircn s2 m5Modulul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde Md se calculeazatilde cu relaţia
Md = 00826middot(λd5) (18)unde λ este coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde [-]
d- diametrul interior al conductei icircn mIntre coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde λ şi coeficientul lui Chezy ndashC- existatilde
legatildeturaλ = 8middotg C2 (19)
unde C -este coeficientul lui Chezy icircn m05sg-acceleraţia gravitaţionalatilde icircn ms2
Coeficientul lui Chezy se determinatilde cu expresia
C = kmiddotRh16 (20)
unde k-coeficientul de rugozitate al materialului [-]
11
Raza hidraulicatilde a conductei cu secţiunea circularatilde se determinatilde cu expresia
Rh = d4 (21)unde d ndash diametrul interior al conductei icircn m
In cazul icircn care se urmatildereşte protecţia anticorozivatilde umplerea fisurilor rigiditatea catildeptuşelii
(aplicaţie semi-structuralatilde) materialul folosit la obţinerea stratului depus de o anumitatilde
grosime t trebuie satilde asigure rezistenţa la forfecare pentru a menţine continuitatea
longitudinalatilde a stratului icircn prezenţa mişcatilderilor de teren rezistenţatilde la icircncovoiere rezistenţatilde
pentru preluarea sarcinilor dinamice Trebuie satildepate puţuri de lansare (de plecare de sosire
intermediare) care reprezintatilde circa 6 din suprafaţa totalatilde a şanţului necesar pentru
realizarea cu tranşeu deschis a conductei
223 Tehnologia sliplineTehnologia constatilde icircn introducerea unui tub nou icircn tubul vechi curatildeţat De regulatilde se
instaleazatilde conducte noi din GRP din PEID icircn conducte vechi Metoda se aplicatilde la reabilitareaconductelor de apatilde potabilatilde canalizare menajeratilde şi industrialatilde gaze naturale Toate sarcinilesunt preluate de noua conductatilde Secţiunea transversalatilde a noii conducte este mai micatilde casecţiunea transversalatilde a vechii conducte dar diferenţa va fi compensatatilde de valoareacoeficientul de rugozitate foarte mic al suprafeţei interioare a noii conducte Spaţiul dintrevechea conductatilde şi noua conductatilde este umplut cu un material special de cimentare In figura4A se prezintatilde schema tehnologicatilde de montare a noii conducte din PEID icircmbinatatilde prin suduratildecap la cap icircn exteriorul conductei vechiIn figura 4B se prezintatilde schema tehnologicatilde pentrumontare conducte GRP
A B1 2 3 4 5 1 2 3
12
Fig4 A-Tehnologie slipline montare conductatilde PEID 1- conductatilde veche2 ndashcap de tragere3-material de umplere4- cacircrlig6- conductatilde nouatilde PEID B-montare conductatilde GRP 1- conductatildeveche 2-material de cimentare 3- conductatilde nouatilde
224 Tehnologia subline
In conducta veche inspectatatilde video şi ulterior curatildeţatatilde foarte bine se introduce oconductatilde de polietilenatilde PE 80 sau PE 100 avatildend SDR (raportul dintre Dn t ) icircntre 26 şi 80Conducta nouatilde se supune unui proces de deformare a secţiunii transversale pe toatatilde lungimeaconductei sub forma de U ( icircn domeniul de elasticitate al materialului) dupatilde care se leagatilde cubenzi de sprijin figura 5 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde de troliu cu un cablu forţa detragere fiind monitorizatatilde permanent Dupatilde introducerea noii conducte icircn vechea conductatilde seintroduce apatilde sub presiune icircn conductatilde benzile de sprijin se vor rupe şi conducta nouatilde vareveni la forma iniţialatilde datoritatilde memoriei termice Procedeul se aplicatilde pentru Dn = 75mmdivide 1600mm şi lungimea L = 600m
1 2 3 4
Figura 5 Tehnologia subline 1- conductatilde veche 2- conductatilde nouatilde 3 ndash bandatilde de sprijin4 ndash conductatilde nouatilde revenitatilde la forma circularatilde
225 Tehnologia compact pipe
Conducta nouatilde din PEXa ( polietilenatilde reticulatatilde cu memoria formei) este introdusatilde icircnconducta de reabilitat deformatatilde sub forma literei C Aceastatilde conductatilde este trasatilde icircn conductaveche cu ajutorul unui troliu puţurile de acces sunt fie catildeminele de vanatilde existente fie puţuri
13
noi In figura 6 se prezintatilde poziţia conductei noi icircn timpul procesului de reabilitare şi dupatildereabilitare Readucerea conductei noi la forma iniţialatilde se face prin icircncatildelzire cu abur
Diametrul conductelor de reabilitat Dn = 100 divide 500 mm lungimea maximatilde 700mConducta nouatilde se muleazatilde pe interiorul conductei vechi şi preia sarcinile acesteia
226 Tehnologia swagelining
Tehnologia swagelining utilizeazatilde ca şi conductatilde nouatilde polietilena standard catildereia i sereduce diametrul cu 5divide 15 - deformatatilde icircn domeniul elastic cu ajutorul unui echipamentcomplex de reducere a diametrului figura 7 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde cu troliu icircnconducta veche ce trebuie reabilitatatilde Dupatilde aşzarea pe poziţia finalatilde a conductei forţa detragere este redusatilde iar conducta nouatilde revine la diametrul iniţial datoritatilde fenomenului derevenire elasticatilde Conducta nouatilde se muleazatilde perfect pe suprafaţa interioaratilde a conductei dereabilitat suprafaţatilde ce trebuie satilde fie curatatilde In figura 8 se prezintatilde instalaţia pentru procedeulswagelining Diametrul conductelor ce pot fi reabilitate Dn= 65 divide 1000mm la o lungimede 1000 m
Forţa de tracţiune a troliului poate fi determinatatilde cu relaţia ( 2 )
1 2 3Fig6 Tehnologia compact pipe 1-conductatilde de reabilitat 2- conductatildenouatilde deformatatilde icircn C 3- conductatilde nouatilde readusatilde la forma iniţialatilde
14
1 2 3 4 5
Figura 7Reducere dimensiuni conductatilde 1-conductatilde veche2 ndash conductatilde nouatilde gacirctuitatilde3- filieratilde 4- conductatilde nouatilde5- cap de tragere
1 2 3 4 5 6 7 8 9Figura 8 Instalaţie pentru tehnologia swagelining 1-conductatilde nouatilde PE 2- rolatilde de ghidare 3-reductor 4- puţ de plecare 5- conductatilde veche 6- cap de tragere 7- cablu 8-puţ sosire 9-troliu
267 Tehnologia rolldown
Tehnologia se aplicatilde la sistemele de distribuţie apatilde cu diametre mari amplasate icircn zone cutrafic pietonal şi auto ridicat Se utilizeazatilde conducte din PE icircmbinate prin suduratilde cap la cap peşantier cu ajutorul unui dispozitiv special cu role perechi Acest dispozitiv reduce diametrulcu maxim 10 icircn domeniul elastic al materialului viteza de reducere fiind de 1divide 3mminutReaducerea la forma şi dimensiunea iniţialatilde se face prin icircncatildelzirea conductei cu aburProcedeul este unul structural se pot reabilita conducte instabil din punct de vederestatic In figura 9 se prezintatilde tehnologia rolldown Dimensiunile conductelor de reabilitatDn=150 divide1000 mm lungimea 600 divide800 m
15
1 2 3 4
Figura 9 Tehnologia rolldown 1-conductatilde de reabilitat2-role3- conductatilde nouatilde4- conductatilde nouatilde fixatatilde icircn conducta veche
Bibliografie1 Roman M şa- Analiza multicriterialatilde Manual 2012 Academia de studii economiceBucureşti2 Massimio Flori ndashGhid pentru analiza cost-beneficu a proiectelor de investiţii Fonduleuopean pentru dezvoltare regionalatilde fondul de coeziune şi ISPA Universitatea de studii dinMilano 19973xxx - Ghid naţional pentru analiza cost-beneficiu a proiectelor finanţate din instrumentelestructurale Ministerul Economiei şi finanţelor4 StoenescuAl şa- Culegere de probleme de mecanicatilde teoreticatilde Editura Didacticatilde şipedagogicatilde Bucureşti 19655 Tudor I şa ndash Protecţia anticorozivatilde şi reabilitatea conductelor şi rezervoarelor EdituraUPG Ploieşti 2007 ISBN ndash 978-973-719-154-06 UTCB-ICECOM Bucureşti ndash Ghid pentru reabilitatea conductelor pentru transportul apei(brutecurate uzate uzate epurate etc) Bucureşti 20137Alessandrescu A- Inginerie mecanicatilde a sistemelor de conducte Ghid de proiectare + CDEditura AGIR Bucureşti 2013 ISBN 978-973-720-489-98 Paraschiv D- Tehnologii de recondiţionare şi procesatilderi ale suprafeţelor metalice EdituraJunimea Iaşi 2005 ISBN 973-37-0539-x9Najafi M ndash Trenchless technologies Piping- Installation and Inspection SUA ASCE PressISBN -978-0-07-164088-62010
16
10 Trujillo ARGhaderi S- Analysis of the long ndashterm Effect of mentenance Strategies InPipelines Technology 2006 Conference Bochum200611 httpmasinisiutilajero12 wwwtpcomro13 wwwrehaucom14SREN 129502 Calculul de rezistenţatilde mecanicatilde al reţele lor icircngropate sub diverse condiţiide icircncatildercare15 wwwceindustrialcomro16 httpinstalatiiucoznetindexconducte0-1517 wwwmnsrocamasuire framehtml18 wwwreabilitare-conductero19wwwcrumanro20 wwwHobasro21wwwgrup4cjro
- Note de curs 1pdf
- Note de curs 2_3pdf
- Note de curs 4_5pdf
- Note de curs 6pdf
- Note de curs 7_8_9pdf
4
5 mediocru75 bine10 foarte bine
7 nivele -3 influenţatilde negativatilde foarte mare-2 influenţatilde negativatilde mare-1 influenţatilde negativatilde0 nici o influenţatilde1 influenţatilde pozitivatilde2 influenţatilde pozitivatilde mare3 influenţatilde pozitivatilde foarte mare
10 nivele ndash transformareacalificativelor icircn note
Foarte bine Bine Mediocru Satisfatildecatildetor Nesatisfatildecatildetor
Criterii cu pondere ge 3 10 75 5 25 0Criterii cu pondere 2 8 65 5 35 2Criterii cu pondere 1 7 6 5 4 3
Eficienţa economicatilde a noilor tehnologii NO DIG apare numai peste o anumitatilde valoare alungimii de conductatilde reabilitatatilde
13 Metoda de evaluare globalatilde a performanţelorAceastatilde metodatilde este icircn prezent cea mai utilizatatilde de diverse firme instituţii pentru luareadeciziilor icircn domeniul reabilitatilderii sistemelor de conducte ( face parte din metoda icircnsumatilderiiponderilor) Paşii care trebuie urmaţi sunt
- stabilirea variantelor care urmeazatilde a fi analizate schema punct 12- stabilirea criteriilor de evaluare ndash tabelul 1- şi a coeficienţilor numerici de importanţatildetabelul 2- icircntocmirea matricei cu calificative şi transformarea calificativelor icircn notecare seicircnscriu icircn matricea notelor-- calcularea indicelui global de performanţatilde pentru fiecare variantatilde icircn parte cu relaţia
IG = jj
n
j
KN 1
(1)
unde Nj este nota atribuitatildeKj ndash coefientul de performanţatilde (numerici de importanţatilde) a criteriului de evaluaren ndash numatilderul de criterii de evaluare (maxim 10)-clasificarea variantelor analizate- varianta cu punctajul cel mai mare ocupatilde prima
poziţie
2 Principalele tehnologii de reabilitare modernizare conducte
21 Tehnologia cured in place pipe (CIPP)Tehnologia constatilde icircn introducerea unui tub linear flexibil (furtun) ales icircn funcţie de
aplicaţie (apatilde potabilatilde canalizare apatilde industrialatilde etc) impregnat cu o ratildeşinatilde termoreglabilatildeicircn conducta gazdatilde ce trebuie reabilitatatilde Tubul linear flexibil este confecţionat din poliesterlacircnatilde material fibros şi prevatildezut pe o faţatilde cu un film din polietilenatilde poliuretan PVC Ratildeşinatermoreglabilatilde este aleasatilde icircn funcţie de utilizare poliester la canalizatilderi sanitare vinilester laaplicaţii industriale unde se cere rezistenţatilde mare la coroziune şi presiune ratildeşinatilde epoxidicatilde laapatilde potabilatilde icircn domeniul industrial unde se cere rezistenţatilde mare la presiune şi temperaturatilde
5
ridicatatilde In figurile 1 şi 2 se prezintatilde schema de principiu a metodei CIPP antrenareafurtunului se face cu apatilde rece
1 2 3 4 5 6 7 8
Fig1 Introducere furtun flexibil icircn conducta veche 1- conductatilde veche (gazdatilde) 2- apatilde rece3- autospecialatilde 4- furtun nou 5- furtun pliat impregnat cu ratildeşinatilde 6 ndashechipament tip rastel7- catildemin de acces 8- hidrant
Intatilderirea furtunului cu apatilde caldatilde este prezentatatilde icircn figura 2Tratarea ratildeşinii cu careeste impregnat furtunul se poate face cu apatilde caldatilde abur cu latildempi cu raze ultravioleteLa tratarea cu apatilde caldatilde sau abur se urmatildereşte cu ajutorul unor senzori permanenttemperatura la fiecare capatildet al furtunului Ratildeşinile artificiale epoxy A2000B se folosescpentru catildeptuşeli impregnate la exteriorul furtunului PVC iar FluvPax TF4 se utilizeazatilde lamateriale neţesute la furtune PUExistatilde douatilde procedee de introducere a furtunului flexibil icircn conducta veche (gazdatilde) primulinverted in place la care furtunul este introdus cu ajutorul aerului comprimat (presiunea aer02divide04 bari) sau a apei al doilea procedeu pulled in place la care furtunul se trage icircnconducta veche cu troliu Procedeul CIPP se poate aplica pentru conducte instabile şi stabiledin punct de vedere static
Procedeul se aplicatilde la conducte cu Dn = 100 divide 1200 mm Lungimea tronsonuluireabilitat L le 600 mIndiferent de procedeu se va urmatilderi viteza cu care se deplaseazatilde furtunul icircn conducta veche(gazdatilde) 4 divide 7 mmin precum şi forţa de tragere a furtunului care nu trebuie sa depatildeşeascatildevaloarea prescrisatilde de producatildetor Se utilizeazatilde curent douatilde tipuri de furtune
- pe baza icircnvelişului extern PVC conducta este icircn linie dreaptatilde coturi la maximum450 Dn = 100 divide 400 mm dimensiunile nu se modificatilde icircn timpul procesului deinstalare
- pe baza icircnvelişului extern PU pentru ţevi drepte cu coturi la 900 extensibile se potutiliza şi la un alt diametru mai mare ca cel nominal de micşoreazatilde cu 4 datoritatildeextensiilor radiale icircn consecinţatilde lungimea de va matilderi cu 4
6
Forţa de tragere a furtunului datoritatilde frecatilderilor dintre conducta gazdatilde şi furtun se poatecalcula cu expresia
Ft = 12 (μmiddotpmiddotx) (2)unde Ft este forţa de tragere icircn N
μ = 01 divide 03 ndashcoeficient de frecare furtun conductatilde vechep ndash greutatea liniaratilde a furtunului icircn Nmx ndash lungimea furtunului icircn m
1 2 3 4 5Figura 2 Intatilderirea ratildeşinii cu apatilde caldatilde 1 catildemin de sosire 2- apatilde caldatilde 3- conductatilde nouatildeicircntatilderitatilde4-conductatilde apatilde caldatilde tur 5- conductatilde apatilde caldatilde retur
Dupatilde icircntatilderirea ratildeşinii conducta poate fi spatildelatatilde şi dezinfectatatilde Conductele de branşament seleagatilde la conducta reabilitatatilde cu ajutorul robotului echipat special cu freze şi camere videoUrmeazatilde inspecţia video pe icircntreg traseul reabilitat Garanţia acordatatilde 25 ani[14]
Tehnologia de execuţie are urmatildetoarele etape- colectarea datelor de spre diametrul nominal al conductei gazde debitul vehiculat
grosimea peretelui materialul din care este confecţionatatilde conducta schimbatilderile de diametrupe anumite tronsoane identificarea tuturor ramificaţiilor active şi inactive
- identificarea gurilor de acces sau executarea acestora- montarea echipamentului de tip rastel- redicţionarea curgerilor din conducta gazdatilde curatildeţirea conductei- instalarea furtunului impregnat cu ratildeşinatilde icircn conducta gazdatilde prin gurile de acces- uscarea materialului cu apatilde caldatilde abur sau latildempi cu raze ultraviolete- verificarea conductei noi- reconectarea conecţiilor laterale prin decuparea de guri de conectare laterale şi
sigilarea conecţiilor laterale abandonate22 Calculul de reabilitare a conductei reabilitate cu tehnologia CIPP
7
Conducta gazdatilde poate fi parţial deterioratatilde Pentru a se realiza stabilitatea staticatilde a noiiconducte reabilitate trebuie dimensionat furtunul icircn funcţie de solicitatilderile externe Calcululconstatilde icircn
- calculul la incovoiere- calculul la flambaj- calculul rezistenţei furtunului la obosealatilde (stres)- calculul la flambaj datorat icircncatildercatilderii rezultate din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde
221 Calculul la icircncovoiereCalculul de icircncovoiere constatilde fie icircn determinarea procentului de icircncovoiere
efectiv (γD) la o anumitatilde grosime a peretelui furtunului t fie a grosimii pereteluifurtunului t admiţacircnd un procent de icircncovoiere maxim de (γD) le 5 Procentul deicircncovoire se calculeazatilde cu relaţia
γD = K(LW + Ws ) 100 [ E 15( DR ndash 1)3 + 0061 Es] (3)
unde γ este icircncovoierea conductei reabilitate-γD le 5 - procentul de icircncovoiere- L = 125 coeficient de decalaj- K = 0083 constantatilde de stratificare- W ndash icircncatildercarea staticatilde icircn N- Ws ndash icircncatildercarea dinamicatilde icircn N- DR = D t ndashraportul conductei reabilitate- D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat) icircn m- t ndash grosimea furtunului icircn m- E ndashmodulul de elasticitate al solului icircn Nm2- Es- modul de reacţie al solului icircn Nm2
Incatildercarea staticatilde W rezultatatilde din greutatea solului se calculeazatilde cu relaţiaW = CmiddotωmiddotBd 144 (4)
Unde C ndashgrad de ovalizareω- densitatea solului icircn kgm3Bd- latildeţimea tranşeei icircn care a fost montatatilde conducta ga zdatilde ( de reabilitat) icircn m
Coeficientul C se determinatilde cu expresia
C =
ku
e d
S
B
Huk
2
1
2
(5)
unde ku este raportul icircntre icircncatildercarea orizontalatilde şi cea verticalatildeHs ndashadacircncimea de pozare a conductei icircn m
Calculul icircncatildercatilderii dinamice care acţioneazatilde asupra furtunului pleacatilde de la realitatea catilde asuprafurtunului pot acţiona icircncatildercatilderi dinamice concentrate WSC şi icircncatildercatilderi dinamice distribuiteWSD
WS= WSC + WSD (6)
WSC = 033middotCSCmiddotPmiddotFSC 12middotD (7)WSD = CSDmiddotpmiddotFSD 144 (8)
unde CSC ndash coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor concentrateP ndash icircncatildercatilderi concentrate icircn NFSC- factor de impact pentru icircncatildercatilderi concentrate
8
CSD- coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor distribuitep ndash suprafaţa pe care sunt aplicate icircncatildercatilderile distribuite m2FSD- factor de impact pentru icircncatildercatilderi distribuite
222Calculul la flambaj
Furtunul este solicitat exterior de icircncatildercatilderi dinamice concentrate şi distribuite plusicircncatildercarea rezultatatilde din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde Grosimea furtunului t se determinatilde curelaţia[9]
t = 0721 D
3
1
2
sSL
t
CEBRE
I
Nq
(9)
unde D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde icircn mN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
qt =N
1 2
1
332
D
IECcedilBR L
(10)
qt ndash presiunea exterioaratilde exercitatatilde asupra conductei icircn Nm2EL ndash modulul de elasticitate redus la icircncovoiere datoritatilde efectului de icircmbatildetracircnire icircn Nm2Rω= 1 ndash 033(HωHS) coeficientul lui Buoyancy pentru apatilde (valoare minimatilde 067)B - coeficient de elasticitate pentru furtunI = 250t - moment de inerţieC- coeficient de ovalizare a conductei respectiv al furtunului calculat cu relaţia
C =
3
2
1001
1001
q
q
(11)
q ndash gradul de ovalizare calculat cu expresia
q = 100 (m
m
D
DD max ) (12)
unde Dm Dmax sunt diametrul mediu respectiv diametrul maxim al conducteiCoeficientul de elasticitate pentru furtun se determinatilde cu expresia
B =sH
e650
41
1
(13)
Incatildercatilderile statice şi dinamice se determinatilde cu relaţiile (6) (7) (8)In cazul icircn care flambajul este datorat numai icircncatildercatilderilor rezultate din acţiunea pacircnzei
de apatilde freaticatilde grosimea furtunului t se calculeazatilde cu expresia
9
t =
1
1(
2 3
1
2
PN
CKE
DR
L
(14)
icircn care P ndash este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunK = 7 ndashfactor de amplificareEL ndash modulul de elasticitate la icircncovoiereν = 03 ndashcoeficientul lui Poisson pentru furtunC- coeficientul de ovalizareDR- raportul conductei reabilitateN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
223 Verificarea rezistenţei furtunului la stresLa o duratatilde de viaţatilde de 50 de ani furtunul este supus unor condiţii de stres (obosealatilde
icircmbatildetracircnire) Fiind confecţionat din mai multe materiale cu caracteristici tehnice diferitefurtunul trebuie verificat şi la stres Se poate utiliza relaţia
15100
q(1+
100
q)( 2)(
t
D- 05 ( 1+ )
100
q)(
t
D=
PN
S(15)
icircn care P este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunt ndash grosimea furtunuluiN = 15 divide 2 factor de siguranţatildeS ndash rezistenţa la icircncovoiere a furtunuluiD ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat)q ndash gradul de ovalizare
Valoarea cea mai mare a grosimii furtunului t ca rezultat al diferitelor calcule efectuatepentru fiecare tip de solicitare icircn parte este grosimea finalatilde a peretelui furtunului
23 Metode de catildeptuşire interioaratildeConductele ce trebuie reabilitate sunt catildeptuşite pe suprafaţa interioaratilde cu un strat
subţire de mortar de ciment special sau polimeri speciali De regulatilde grosimea stratului estemai micatilde de 10 mm In unele cazuri se pot depune mai multe straturi Captuşirea interioaratilde(catildematildeşuirea) trebuie satilde asigure protecţie anticorozivatilde umplerea fisurilor şi a gatildeurilorrigiditatea catildeptuşelii stabilitatea staticatilde a conductei In acelaşi timp se icircmbunatildetatildeţescproprietatildeţile hidraulice ale conductei suprafaţa rezultatatilde icircn urma depunerii are rugozitatea maimicatilde ca rugozitatea suprafeţei interioare a vechii conducte Inainte de a se aplica metoda decatildeptuşire interioaratilde conducta se curatildetatilde foarte bine asiguracircndu-se un suport bun pentrucatildeptuşeala aplicatatilde In figura 3 se prezintatilde procedeul de catildeptuşire prin centrifugarePentru protejarea anticorozivatilde a conductelor metalice se aplicatilde catildeptuşeli cu ratildeşini poliexidicatilde
poliuree şi poliuretanToate aceste materiale au şi o bunatilde rezistenţatilde la abraziune Rugozitatea
suprafeţei interioare a conductei este foarte micatilde
Procedeul se aplicatilde la conducte cu diametrul nominal Dn= 80 divide 3400 mm şi lungimi aletronsoanelor de conducte L le 400 m
10
1 2 3 4 5 6Fig3 Utilaj pentru catildeptuşire prin centrifugare 1-conductatilde veche curatildeţatatilde 2 - furtun pentrualimentare cu mortar 3- robot 4- cap de pulverizare prin centrifugare 5- sistem de gletuire6-strat de mortar depus
Debitul de apatilde transportat prin conductatilde Q icircnainte de reabilitare calculat cu relaţiaQ = Av (16)
unde - Q este debitul apei vehiculate prin conductatilde icircn m3s- v ndashviteza apei icircn secţiunea de calcul icircn ms- A ndasharia secţiunii transversale a conductei icircn m2
trebuie satilde fie cel puţin egal cu debitul de apatilde transportat prin conducta reabilitatatildeMicşoracircndu-se diametrul interior al conductei viteza apei creşte cresc şi pierderile de sarcinatildedatoritatilde creşterii vitezei apei Din acest motiv icircn cadrul procesului de catildematildeşuire (torcretare)se procedeazatilde la gletuirea stratului de mortar de ciment pentru ca rugozitatea stratului realizatsa fie mai micatilde ca cea dinaintea reabilitatilderii Produsul de cimentare este alcatildetuit din cimentcu proprietatildeţi speciale + nisip cu granulaţie micatilde + aditivi Mortarul preparat icircn malaxoarespeciale dupatilde reţete este transportat cu pompe prin furtun la robot
Reproiectarea constatilde icircn calculul pierderilor de sarcinatilde unitare distribuite icircnainteşi dupatilde reabilitarea conductei precum şi a stabilitatildeţii statice sub influenţa diferitelorsarcini exterioarePierderile de sarcinatilde unitare distribuite icircn funcţie de debitul de apatilde transportat se determinatilde curelaţia
hr = Md Q2 (17)unde hr sunt pierderile de sarcinatilde unitar distribuite icircn mbar m
Md ndash modulul de rezistenţa hidraulicatilde icircn s2 m5Modulul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde Md se calculeazatilde cu relaţia
Md = 00826middot(λd5) (18)unde λ este coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde [-]
d- diametrul interior al conductei icircn mIntre coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde λ şi coeficientul lui Chezy ndashC- existatilde
legatildeturaλ = 8middotg C2 (19)
unde C -este coeficientul lui Chezy icircn m05sg-acceleraţia gravitaţionalatilde icircn ms2
Coeficientul lui Chezy se determinatilde cu expresia
C = kmiddotRh16 (20)
unde k-coeficientul de rugozitate al materialului [-]
11
Raza hidraulicatilde a conductei cu secţiunea circularatilde se determinatilde cu expresia
Rh = d4 (21)unde d ndash diametrul interior al conductei icircn m
In cazul icircn care se urmatildereşte protecţia anticorozivatilde umplerea fisurilor rigiditatea catildeptuşelii
(aplicaţie semi-structuralatilde) materialul folosit la obţinerea stratului depus de o anumitatilde
grosime t trebuie satilde asigure rezistenţa la forfecare pentru a menţine continuitatea
longitudinalatilde a stratului icircn prezenţa mişcatilderilor de teren rezistenţatilde la icircncovoiere rezistenţatilde
pentru preluarea sarcinilor dinamice Trebuie satildepate puţuri de lansare (de plecare de sosire
intermediare) care reprezintatilde circa 6 din suprafaţa totalatilde a şanţului necesar pentru
realizarea cu tranşeu deschis a conductei
223 Tehnologia sliplineTehnologia constatilde icircn introducerea unui tub nou icircn tubul vechi curatildeţat De regulatilde se
instaleazatilde conducte noi din GRP din PEID icircn conducte vechi Metoda se aplicatilde la reabilitareaconductelor de apatilde potabilatilde canalizare menajeratilde şi industrialatilde gaze naturale Toate sarcinilesunt preluate de noua conductatilde Secţiunea transversalatilde a noii conducte este mai micatilde casecţiunea transversalatilde a vechii conducte dar diferenţa va fi compensatatilde de valoareacoeficientul de rugozitate foarte mic al suprafeţei interioare a noii conducte Spaţiul dintrevechea conductatilde şi noua conductatilde este umplut cu un material special de cimentare In figura4A se prezintatilde schema tehnologicatilde de montare a noii conducte din PEID icircmbinatatilde prin suduratildecap la cap icircn exteriorul conductei vechiIn figura 4B se prezintatilde schema tehnologicatilde pentrumontare conducte GRP
A B1 2 3 4 5 1 2 3
12
Fig4 A-Tehnologie slipline montare conductatilde PEID 1- conductatilde veche2 ndashcap de tragere3-material de umplere4- cacircrlig6- conductatilde nouatilde PEID B-montare conductatilde GRP 1- conductatildeveche 2-material de cimentare 3- conductatilde nouatilde
224 Tehnologia subline
In conducta veche inspectatatilde video şi ulterior curatildeţatatilde foarte bine se introduce oconductatilde de polietilenatilde PE 80 sau PE 100 avatildend SDR (raportul dintre Dn t ) icircntre 26 şi 80Conducta nouatilde se supune unui proces de deformare a secţiunii transversale pe toatatilde lungimeaconductei sub forma de U ( icircn domeniul de elasticitate al materialului) dupatilde care se leagatilde cubenzi de sprijin figura 5 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde de troliu cu un cablu forţa detragere fiind monitorizatatilde permanent Dupatilde introducerea noii conducte icircn vechea conductatilde seintroduce apatilde sub presiune icircn conductatilde benzile de sprijin se vor rupe şi conducta nouatilde vareveni la forma iniţialatilde datoritatilde memoriei termice Procedeul se aplicatilde pentru Dn = 75mmdivide 1600mm şi lungimea L = 600m
1 2 3 4
Figura 5 Tehnologia subline 1- conductatilde veche 2- conductatilde nouatilde 3 ndash bandatilde de sprijin4 ndash conductatilde nouatilde revenitatilde la forma circularatilde
225 Tehnologia compact pipe
Conducta nouatilde din PEXa ( polietilenatilde reticulatatilde cu memoria formei) este introdusatilde icircnconducta de reabilitat deformatatilde sub forma literei C Aceastatilde conductatilde este trasatilde icircn conductaveche cu ajutorul unui troliu puţurile de acces sunt fie catildeminele de vanatilde existente fie puţuri
13
noi In figura 6 se prezintatilde poziţia conductei noi icircn timpul procesului de reabilitare şi dupatildereabilitare Readucerea conductei noi la forma iniţialatilde se face prin icircncatildelzire cu abur
Diametrul conductelor de reabilitat Dn = 100 divide 500 mm lungimea maximatilde 700mConducta nouatilde se muleazatilde pe interiorul conductei vechi şi preia sarcinile acesteia
226 Tehnologia swagelining
Tehnologia swagelining utilizeazatilde ca şi conductatilde nouatilde polietilena standard catildereia i sereduce diametrul cu 5divide 15 - deformatatilde icircn domeniul elastic cu ajutorul unui echipamentcomplex de reducere a diametrului figura 7 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde cu troliu icircnconducta veche ce trebuie reabilitatatilde Dupatilde aşzarea pe poziţia finalatilde a conductei forţa detragere este redusatilde iar conducta nouatilde revine la diametrul iniţial datoritatilde fenomenului derevenire elasticatilde Conducta nouatilde se muleazatilde perfect pe suprafaţa interioaratilde a conductei dereabilitat suprafaţatilde ce trebuie satilde fie curatatilde In figura 8 se prezintatilde instalaţia pentru procedeulswagelining Diametrul conductelor ce pot fi reabilitate Dn= 65 divide 1000mm la o lungimede 1000 m
Forţa de tracţiune a troliului poate fi determinatatilde cu relaţia ( 2 )
1 2 3Fig6 Tehnologia compact pipe 1-conductatilde de reabilitat 2- conductatildenouatilde deformatatilde icircn C 3- conductatilde nouatilde readusatilde la forma iniţialatilde
14
1 2 3 4 5
Figura 7Reducere dimensiuni conductatilde 1-conductatilde veche2 ndash conductatilde nouatilde gacirctuitatilde3- filieratilde 4- conductatilde nouatilde5- cap de tragere
1 2 3 4 5 6 7 8 9Figura 8 Instalaţie pentru tehnologia swagelining 1-conductatilde nouatilde PE 2- rolatilde de ghidare 3-reductor 4- puţ de plecare 5- conductatilde veche 6- cap de tragere 7- cablu 8-puţ sosire 9-troliu
267 Tehnologia rolldown
Tehnologia se aplicatilde la sistemele de distribuţie apatilde cu diametre mari amplasate icircn zone cutrafic pietonal şi auto ridicat Se utilizeazatilde conducte din PE icircmbinate prin suduratilde cap la cap peşantier cu ajutorul unui dispozitiv special cu role perechi Acest dispozitiv reduce diametrulcu maxim 10 icircn domeniul elastic al materialului viteza de reducere fiind de 1divide 3mminutReaducerea la forma şi dimensiunea iniţialatilde se face prin icircncatildelzirea conductei cu aburProcedeul este unul structural se pot reabilita conducte instabil din punct de vederestatic In figura 9 se prezintatilde tehnologia rolldown Dimensiunile conductelor de reabilitatDn=150 divide1000 mm lungimea 600 divide800 m
15
1 2 3 4
Figura 9 Tehnologia rolldown 1-conductatilde de reabilitat2-role3- conductatilde nouatilde4- conductatilde nouatilde fixatatilde icircn conducta veche
Bibliografie1 Roman M şa- Analiza multicriterialatilde Manual 2012 Academia de studii economiceBucureşti2 Massimio Flori ndashGhid pentru analiza cost-beneficu a proiectelor de investiţii Fonduleuopean pentru dezvoltare regionalatilde fondul de coeziune şi ISPA Universitatea de studii dinMilano 19973xxx - Ghid naţional pentru analiza cost-beneficiu a proiectelor finanţate din instrumentelestructurale Ministerul Economiei şi finanţelor4 StoenescuAl şa- Culegere de probleme de mecanicatilde teoreticatilde Editura Didacticatilde şipedagogicatilde Bucureşti 19655 Tudor I şa ndash Protecţia anticorozivatilde şi reabilitatea conductelor şi rezervoarelor EdituraUPG Ploieşti 2007 ISBN ndash 978-973-719-154-06 UTCB-ICECOM Bucureşti ndash Ghid pentru reabilitatea conductelor pentru transportul apei(brutecurate uzate uzate epurate etc) Bucureşti 20137Alessandrescu A- Inginerie mecanicatilde a sistemelor de conducte Ghid de proiectare + CDEditura AGIR Bucureşti 2013 ISBN 978-973-720-489-98 Paraschiv D- Tehnologii de recondiţionare şi procesatilderi ale suprafeţelor metalice EdituraJunimea Iaşi 2005 ISBN 973-37-0539-x9Najafi M ndash Trenchless technologies Piping- Installation and Inspection SUA ASCE PressISBN -978-0-07-164088-62010
16
10 Trujillo ARGhaderi S- Analysis of the long ndashterm Effect of mentenance Strategies InPipelines Technology 2006 Conference Bochum200611 httpmasinisiutilajero12 wwwtpcomro13 wwwrehaucom14SREN 129502 Calculul de rezistenţatilde mecanicatilde al reţele lor icircngropate sub diverse condiţiide icircncatildercare15 wwwceindustrialcomro16 httpinstalatiiucoznetindexconducte0-1517 wwwmnsrocamasuire framehtml18 wwwreabilitare-conductero19wwwcrumanro20 wwwHobasro21wwwgrup4cjro
- Note de curs 1pdf
- Note de curs 2_3pdf
- Note de curs 4_5pdf
- Note de curs 6pdf
- Note de curs 7_8_9pdf
5
ridicatatilde In figurile 1 şi 2 se prezintatilde schema de principiu a metodei CIPP antrenareafurtunului se face cu apatilde rece
1 2 3 4 5 6 7 8
Fig1 Introducere furtun flexibil icircn conducta veche 1- conductatilde veche (gazdatilde) 2- apatilde rece3- autospecialatilde 4- furtun nou 5- furtun pliat impregnat cu ratildeşinatilde 6 ndashechipament tip rastel7- catildemin de acces 8- hidrant
Intatilderirea furtunului cu apatilde caldatilde este prezentatatilde icircn figura 2Tratarea ratildeşinii cu careeste impregnat furtunul se poate face cu apatilde caldatilde abur cu latildempi cu raze ultravioleteLa tratarea cu apatilde caldatilde sau abur se urmatildereşte cu ajutorul unor senzori permanenttemperatura la fiecare capatildet al furtunului Ratildeşinile artificiale epoxy A2000B se folosescpentru catildeptuşeli impregnate la exteriorul furtunului PVC iar FluvPax TF4 se utilizeazatilde lamateriale neţesute la furtune PUExistatilde douatilde procedee de introducere a furtunului flexibil icircn conducta veche (gazdatilde) primulinverted in place la care furtunul este introdus cu ajutorul aerului comprimat (presiunea aer02divide04 bari) sau a apei al doilea procedeu pulled in place la care furtunul se trage icircnconducta veche cu troliu Procedeul CIPP se poate aplica pentru conducte instabile şi stabiledin punct de vedere static
Procedeul se aplicatilde la conducte cu Dn = 100 divide 1200 mm Lungimea tronsonuluireabilitat L le 600 mIndiferent de procedeu se va urmatilderi viteza cu care se deplaseazatilde furtunul icircn conducta veche(gazdatilde) 4 divide 7 mmin precum şi forţa de tragere a furtunului care nu trebuie sa depatildeşeascatildevaloarea prescrisatilde de producatildetor Se utilizeazatilde curent douatilde tipuri de furtune
- pe baza icircnvelişului extern PVC conducta este icircn linie dreaptatilde coturi la maximum450 Dn = 100 divide 400 mm dimensiunile nu se modificatilde icircn timpul procesului deinstalare
- pe baza icircnvelişului extern PU pentru ţevi drepte cu coturi la 900 extensibile se potutiliza şi la un alt diametru mai mare ca cel nominal de micşoreazatilde cu 4 datoritatildeextensiilor radiale icircn consecinţatilde lungimea de va matilderi cu 4
6
Forţa de tragere a furtunului datoritatilde frecatilderilor dintre conducta gazdatilde şi furtun se poatecalcula cu expresia
Ft = 12 (μmiddotpmiddotx) (2)unde Ft este forţa de tragere icircn N
μ = 01 divide 03 ndashcoeficient de frecare furtun conductatilde vechep ndash greutatea liniaratilde a furtunului icircn Nmx ndash lungimea furtunului icircn m
1 2 3 4 5Figura 2 Intatilderirea ratildeşinii cu apatilde caldatilde 1 catildemin de sosire 2- apatilde caldatilde 3- conductatilde nouatildeicircntatilderitatilde4-conductatilde apatilde caldatilde tur 5- conductatilde apatilde caldatilde retur
Dupatilde icircntatilderirea ratildeşinii conducta poate fi spatildelatatilde şi dezinfectatatilde Conductele de branşament seleagatilde la conducta reabilitatatilde cu ajutorul robotului echipat special cu freze şi camere videoUrmeazatilde inspecţia video pe icircntreg traseul reabilitat Garanţia acordatatilde 25 ani[14]
Tehnologia de execuţie are urmatildetoarele etape- colectarea datelor de spre diametrul nominal al conductei gazde debitul vehiculat
grosimea peretelui materialul din care este confecţionatatilde conducta schimbatilderile de diametrupe anumite tronsoane identificarea tuturor ramificaţiilor active şi inactive
- identificarea gurilor de acces sau executarea acestora- montarea echipamentului de tip rastel- redicţionarea curgerilor din conducta gazdatilde curatildeţirea conductei- instalarea furtunului impregnat cu ratildeşinatilde icircn conducta gazdatilde prin gurile de acces- uscarea materialului cu apatilde caldatilde abur sau latildempi cu raze ultraviolete- verificarea conductei noi- reconectarea conecţiilor laterale prin decuparea de guri de conectare laterale şi
sigilarea conecţiilor laterale abandonate22 Calculul de reabilitare a conductei reabilitate cu tehnologia CIPP
7
Conducta gazdatilde poate fi parţial deterioratatilde Pentru a se realiza stabilitatea staticatilde a noiiconducte reabilitate trebuie dimensionat furtunul icircn funcţie de solicitatilderile externe Calcululconstatilde icircn
- calculul la incovoiere- calculul la flambaj- calculul rezistenţei furtunului la obosealatilde (stres)- calculul la flambaj datorat icircncatildercatilderii rezultate din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde
221 Calculul la icircncovoiereCalculul de icircncovoiere constatilde fie icircn determinarea procentului de icircncovoiere
efectiv (γD) la o anumitatilde grosime a peretelui furtunului t fie a grosimii pereteluifurtunului t admiţacircnd un procent de icircncovoiere maxim de (γD) le 5 Procentul deicircncovoire se calculeazatilde cu relaţia
γD = K(LW + Ws ) 100 [ E 15( DR ndash 1)3 + 0061 Es] (3)
unde γ este icircncovoierea conductei reabilitate-γD le 5 - procentul de icircncovoiere- L = 125 coeficient de decalaj- K = 0083 constantatilde de stratificare- W ndash icircncatildercarea staticatilde icircn N- Ws ndash icircncatildercarea dinamicatilde icircn N- DR = D t ndashraportul conductei reabilitate- D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat) icircn m- t ndash grosimea furtunului icircn m- E ndashmodulul de elasticitate al solului icircn Nm2- Es- modul de reacţie al solului icircn Nm2
Incatildercarea staticatilde W rezultatatilde din greutatea solului se calculeazatilde cu relaţiaW = CmiddotωmiddotBd 144 (4)
Unde C ndashgrad de ovalizareω- densitatea solului icircn kgm3Bd- latildeţimea tranşeei icircn care a fost montatatilde conducta ga zdatilde ( de reabilitat) icircn m
Coeficientul C se determinatilde cu expresia
C =
ku
e d
S
B
Huk
2
1
2
(5)
unde ku este raportul icircntre icircncatildercarea orizontalatilde şi cea verticalatildeHs ndashadacircncimea de pozare a conductei icircn m
Calculul icircncatildercatilderii dinamice care acţioneazatilde asupra furtunului pleacatilde de la realitatea catilde asuprafurtunului pot acţiona icircncatildercatilderi dinamice concentrate WSC şi icircncatildercatilderi dinamice distribuiteWSD
WS= WSC + WSD (6)
WSC = 033middotCSCmiddotPmiddotFSC 12middotD (7)WSD = CSDmiddotpmiddotFSD 144 (8)
unde CSC ndash coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor concentrateP ndash icircncatildercatilderi concentrate icircn NFSC- factor de impact pentru icircncatildercatilderi concentrate
8
CSD- coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor distribuitep ndash suprafaţa pe care sunt aplicate icircncatildercatilderile distribuite m2FSD- factor de impact pentru icircncatildercatilderi distribuite
222Calculul la flambaj
Furtunul este solicitat exterior de icircncatildercatilderi dinamice concentrate şi distribuite plusicircncatildercarea rezultatatilde din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde Grosimea furtunului t se determinatilde curelaţia[9]
t = 0721 D
3
1
2
sSL
t
CEBRE
I
Nq
(9)
unde D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde icircn mN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
qt =N
1 2
1
332
D
IECcedilBR L
(10)
qt ndash presiunea exterioaratilde exercitatatilde asupra conductei icircn Nm2EL ndash modulul de elasticitate redus la icircncovoiere datoritatilde efectului de icircmbatildetracircnire icircn Nm2Rω= 1 ndash 033(HωHS) coeficientul lui Buoyancy pentru apatilde (valoare minimatilde 067)B - coeficient de elasticitate pentru furtunI = 250t - moment de inerţieC- coeficient de ovalizare a conductei respectiv al furtunului calculat cu relaţia
C =
3
2
1001
1001
q
q
(11)
q ndash gradul de ovalizare calculat cu expresia
q = 100 (m
m
D
DD max ) (12)
unde Dm Dmax sunt diametrul mediu respectiv diametrul maxim al conducteiCoeficientul de elasticitate pentru furtun se determinatilde cu expresia
B =sH
e650
41
1
(13)
Incatildercatilderile statice şi dinamice se determinatilde cu relaţiile (6) (7) (8)In cazul icircn care flambajul este datorat numai icircncatildercatilderilor rezultate din acţiunea pacircnzei
de apatilde freaticatilde grosimea furtunului t se calculeazatilde cu expresia
9
t =
1
1(
2 3
1
2
PN
CKE
DR
L
(14)
icircn care P ndash este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunK = 7 ndashfactor de amplificareEL ndash modulul de elasticitate la icircncovoiereν = 03 ndashcoeficientul lui Poisson pentru furtunC- coeficientul de ovalizareDR- raportul conductei reabilitateN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
223 Verificarea rezistenţei furtunului la stresLa o duratatilde de viaţatilde de 50 de ani furtunul este supus unor condiţii de stres (obosealatilde
icircmbatildetracircnire) Fiind confecţionat din mai multe materiale cu caracteristici tehnice diferitefurtunul trebuie verificat şi la stres Se poate utiliza relaţia
15100
q(1+
100
q)( 2)(
t
D- 05 ( 1+ )
100
q)(
t
D=
PN
S(15)
icircn care P este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunt ndash grosimea furtunuluiN = 15 divide 2 factor de siguranţatildeS ndash rezistenţa la icircncovoiere a furtunuluiD ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat)q ndash gradul de ovalizare
Valoarea cea mai mare a grosimii furtunului t ca rezultat al diferitelor calcule efectuatepentru fiecare tip de solicitare icircn parte este grosimea finalatilde a peretelui furtunului
23 Metode de catildeptuşire interioaratildeConductele ce trebuie reabilitate sunt catildeptuşite pe suprafaţa interioaratilde cu un strat
subţire de mortar de ciment special sau polimeri speciali De regulatilde grosimea stratului estemai micatilde de 10 mm In unele cazuri se pot depune mai multe straturi Captuşirea interioaratilde(catildematildeşuirea) trebuie satilde asigure protecţie anticorozivatilde umplerea fisurilor şi a gatildeurilorrigiditatea catildeptuşelii stabilitatea staticatilde a conductei In acelaşi timp se icircmbunatildetatildeţescproprietatildeţile hidraulice ale conductei suprafaţa rezultatatilde icircn urma depunerii are rugozitatea maimicatilde ca rugozitatea suprafeţei interioare a vechii conducte Inainte de a se aplica metoda decatildeptuşire interioaratilde conducta se curatildetatilde foarte bine asiguracircndu-se un suport bun pentrucatildeptuşeala aplicatatilde In figura 3 se prezintatilde procedeul de catildeptuşire prin centrifugarePentru protejarea anticorozivatilde a conductelor metalice se aplicatilde catildeptuşeli cu ratildeşini poliexidicatilde
poliuree şi poliuretanToate aceste materiale au şi o bunatilde rezistenţatilde la abraziune Rugozitatea
suprafeţei interioare a conductei este foarte micatilde
Procedeul se aplicatilde la conducte cu diametrul nominal Dn= 80 divide 3400 mm şi lungimi aletronsoanelor de conducte L le 400 m
10
1 2 3 4 5 6Fig3 Utilaj pentru catildeptuşire prin centrifugare 1-conductatilde veche curatildeţatatilde 2 - furtun pentrualimentare cu mortar 3- robot 4- cap de pulverizare prin centrifugare 5- sistem de gletuire6-strat de mortar depus
Debitul de apatilde transportat prin conductatilde Q icircnainte de reabilitare calculat cu relaţiaQ = Av (16)
unde - Q este debitul apei vehiculate prin conductatilde icircn m3s- v ndashviteza apei icircn secţiunea de calcul icircn ms- A ndasharia secţiunii transversale a conductei icircn m2
trebuie satilde fie cel puţin egal cu debitul de apatilde transportat prin conducta reabilitatatildeMicşoracircndu-se diametrul interior al conductei viteza apei creşte cresc şi pierderile de sarcinatildedatoritatilde creşterii vitezei apei Din acest motiv icircn cadrul procesului de catildematildeşuire (torcretare)se procedeazatilde la gletuirea stratului de mortar de ciment pentru ca rugozitatea stratului realizatsa fie mai micatilde ca cea dinaintea reabilitatilderii Produsul de cimentare este alcatildetuit din cimentcu proprietatildeţi speciale + nisip cu granulaţie micatilde + aditivi Mortarul preparat icircn malaxoarespeciale dupatilde reţete este transportat cu pompe prin furtun la robot
Reproiectarea constatilde icircn calculul pierderilor de sarcinatilde unitare distribuite icircnainteşi dupatilde reabilitarea conductei precum şi a stabilitatildeţii statice sub influenţa diferitelorsarcini exterioarePierderile de sarcinatilde unitare distribuite icircn funcţie de debitul de apatilde transportat se determinatilde curelaţia
hr = Md Q2 (17)unde hr sunt pierderile de sarcinatilde unitar distribuite icircn mbar m
Md ndash modulul de rezistenţa hidraulicatilde icircn s2 m5Modulul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde Md se calculeazatilde cu relaţia
Md = 00826middot(λd5) (18)unde λ este coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde [-]
d- diametrul interior al conductei icircn mIntre coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde λ şi coeficientul lui Chezy ndashC- existatilde
legatildeturaλ = 8middotg C2 (19)
unde C -este coeficientul lui Chezy icircn m05sg-acceleraţia gravitaţionalatilde icircn ms2
Coeficientul lui Chezy se determinatilde cu expresia
C = kmiddotRh16 (20)
unde k-coeficientul de rugozitate al materialului [-]
11
Raza hidraulicatilde a conductei cu secţiunea circularatilde se determinatilde cu expresia
Rh = d4 (21)unde d ndash diametrul interior al conductei icircn m
In cazul icircn care se urmatildereşte protecţia anticorozivatilde umplerea fisurilor rigiditatea catildeptuşelii
(aplicaţie semi-structuralatilde) materialul folosit la obţinerea stratului depus de o anumitatilde
grosime t trebuie satilde asigure rezistenţa la forfecare pentru a menţine continuitatea
longitudinalatilde a stratului icircn prezenţa mişcatilderilor de teren rezistenţatilde la icircncovoiere rezistenţatilde
pentru preluarea sarcinilor dinamice Trebuie satildepate puţuri de lansare (de plecare de sosire
intermediare) care reprezintatilde circa 6 din suprafaţa totalatilde a şanţului necesar pentru
realizarea cu tranşeu deschis a conductei
223 Tehnologia sliplineTehnologia constatilde icircn introducerea unui tub nou icircn tubul vechi curatildeţat De regulatilde se
instaleazatilde conducte noi din GRP din PEID icircn conducte vechi Metoda se aplicatilde la reabilitareaconductelor de apatilde potabilatilde canalizare menajeratilde şi industrialatilde gaze naturale Toate sarcinilesunt preluate de noua conductatilde Secţiunea transversalatilde a noii conducte este mai micatilde casecţiunea transversalatilde a vechii conducte dar diferenţa va fi compensatatilde de valoareacoeficientul de rugozitate foarte mic al suprafeţei interioare a noii conducte Spaţiul dintrevechea conductatilde şi noua conductatilde este umplut cu un material special de cimentare In figura4A se prezintatilde schema tehnologicatilde de montare a noii conducte din PEID icircmbinatatilde prin suduratildecap la cap icircn exteriorul conductei vechiIn figura 4B se prezintatilde schema tehnologicatilde pentrumontare conducte GRP
A B1 2 3 4 5 1 2 3
12
Fig4 A-Tehnologie slipline montare conductatilde PEID 1- conductatilde veche2 ndashcap de tragere3-material de umplere4- cacircrlig6- conductatilde nouatilde PEID B-montare conductatilde GRP 1- conductatildeveche 2-material de cimentare 3- conductatilde nouatilde
224 Tehnologia subline
In conducta veche inspectatatilde video şi ulterior curatildeţatatilde foarte bine se introduce oconductatilde de polietilenatilde PE 80 sau PE 100 avatildend SDR (raportul dintre Dn t ) icircntre 26 şi 80Conducta nouatilde se supune unui proces de deformare a secţiunii transversale pe toatatilde lungimeaconductei sub forma de U ( icircn domeniul de elasticitate al materialului) dupatilde care se leagatilde cubenzi de sprijin figura 5 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde de troliu cu un cablu forţa detragere fiind monitorizatatilde permanent Dupatilde introducerea noii conducte icircn vechea conductatilde seintroduce apatilde sub presiune icircn conductatilde benzile de sprijin se vor rupe şi conducta nouatilde vareveni la forma iniţialatilde datoritatilde memoriei termice Procedeul se aplicatilde pentru Dn = 75mmdivide 1600mm şi lungimea L = 600m
1 2 3 4
Figura 5 Tehnologia subline 1- conductatilde veche 2- conductatilde nouatilde 3 ndash bandatilde de sprijin4 ndash conductatilde nouatilde revenitatilde la forma circularatilde
225 Tehnologia compact pipe
Conducta nouatilde din PEXa ( polietilenatilde reticulatatilde cu memoria formei) este introdusatilde icircnconducta de reabilitat deformatatilde sub forma literei C Aceastatilde conductatilde este trasatilde icircn conductaveche cu ajutorul unui troliu puţurile de acces sunt fie catildeminele de vanatilde existente fie puţuri
13
noi In figura 6 se prezintatilde poziţia conductei noi icircn timpul procesului de reabilitare şi dupatildereabilitare Readucerea conductei noi la forma iniţialatilde se face prin icircncatildelzire cu abur
Diametrul conductelor de reabilitat Dn = 100 divide 500 mm lungimea maximatilde 700mConducta nouatilde se muleazatilde pe interiorul conductei vechi şi preia sarcinile acesteia
226 Tehnologia swagelining
Tehnologia swagelining utilizeazatilde ca şi conductatilde nouatilde polietilena standard catildereia i sereduce diametrul cu 5divide 15 - deformatatilde icircn domeniul elastic cu ajutorul unui echipamentcomplex de reducere a diametrului figura 7 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde cu troliu icircnconducta veche ce trebuie reabilitatatilde Dupatilde aşzarea pe poziţia finalatilde a conductei forţa detragere este redusatilde iar conducta nouatilde revine la diametrul iniţial datoritatilde fenomenului derevenire elasticatilde Conducta nouatilde se muleazatilde perfect pe suprafaţa interioaratilde a conductei dereabilitat suprafaţatilde ce trebuie satilde fie curatatilde In figura 8 se prezintatilde instalaţia pentru procedeulswagelining Diametrul conductelor ce pot fi reabilitate Dn= 65 divide 1000mm la o lungimede 1000 m
Forţa de tracţiune a troliului poate fi determinatatilde cu relaţia ( 2 )
1 2 3Fig6 Tehnologia compact pipe 1-conductatilde de reabilitat 2- conductatildenouatilde deformatatilde icircn C 3- conductatilde nouatilde readusatilde la forma iniţialatilde
14
1 2 3 4 5
Figura 7Reducere dimensiuni conductatilde 1-conductatilde veche2 ndash conductatilde nouatilde gacirctuitatilde3- filieratilde 4- conductatilde nouatilde5- cap de tragere
1 2 3 4 5 6 7 8 9Figura 8 Instalaţie pentru tehnologia swagelining 1-conductatilde nouatilde PE 2- rolatilde de ghidare 3-reductor 4- puţ de plecare 5- conductatilde veche 6- cap de tragere 7- cablu 8-puţ sosire 9-troliu
267 Tehnologia rolldown
Tehnologia se aplicatilde la sistemele de distribuţie apatilde cu diametre mari amplasate icircn zone cutrafic pietonal şi auto ridicat Se utilizeazatilde conducte din PE icircmbinate prin suduratilde cap la cap peşantier cu ajutorul unui dispozitiv special cu role perechi Acest dispozitiv reduce diametrulcu maxim 10 icircn domeniul elastic al materialului viteza de reducere fiind de 1divide 3mminutReaducerea la forma şi dimensiunea iniţialatilde se face prin icircncatildelzirea conductei cu aburProcedeul este unul structural se pot reabilita conducte instabil din punct de vederestatic In figura 9 se prezintatilde tehnologia rolldown Dimensiunile conductelor de reabilitatDn=150 divide1000 mm lungimea 600 divide800 m
15
1 2 3 4
Figura 9 Tehnologia rolldown 1-conductatilde de reabilitat2-role3- conductatilde nouatilde4- conductatilde nouatilde fixatatilde icircn conducta veche
Bibliografie1 Roman M şa- Analiza multicriterialatilde Manual 2012 Academia de studii economiceBucureşti2 Massimio Flori ndashGhid pentru analiza cost-beneficu a proiectelor de investiţii Fonduleuopean pentru dezvoltare regionalatilde fondul de coeziune şi ISPA Universitatea de studii dinMilano 19973xxx - Ghid naţional pentru analiza cost-beneficiu a proiectelor finanţate din instrumentelestructurale Ministerul Economiei şi finanţelor4 StoenescuAl şa- Culegere de probleme de mecanicatilde teoreticatilde Editura Didacticatilde şipedagogicatilde Bucureşti 19655 Tudor I şa ndash Protecţia anticorozivatilde şi reabilitatea conductelor şi rezervoarelor EdituraUPG Ploieşti 2007 ISBN ndash 978-973-719-154-06 UTCB-ICECOM Bucureşti ndash Ghid pentru reabilitatea conductelor pentru transportul apei(brutecurate uzate uzate epurate etc) Bucureşti 20137Alessandrescu A- Inginerie mecanicatilde a sistemelor de conducte Ghid de proiectare + CDEditura AGIR Bucureşti 2013 ISBN 978-973-720-489-98 Paraschiv D- Tehnologii de recondiţionare şi procesatilderi ale suprafeţelor metalice EdituraJunimea Iaşi 2005 ISBN 973-37-0539-x9Najafi M ndash Trenchless technologies Piping- Installation and Inspection SUA ASCE PressISBN -978-0-07-164088-62010
16
10 Trujillo ARGhaderi S- Analysis of the long ndashterm Effect of mentenance Strategies InPipelines Technology 2006 Conference Bochum200611 httpmasinisiutilajero12 wwwtpcomro13 wwwrehaucom14SREN 129502 Calculul de rezistenţatilde mecanicatilde al reţele lor icircngropate sub diverse condiţiide icircncatildercare15 wwwceindustrialcomro16 httpinstalatiiucoznetindexconducte0-1517 wwwmnsrocamasuire framehtml18 wwwreabilitare-conductero19wwwcrumanro20 wwwHobasro21wwwgrup4cjro
- Note de curs 1pdf
- Note de curs 2_3pdf
- Note de curs 4_5pdf
- Note de curs 6pdf
- Note de curs 7_8_9pdf
6
Forţa de tragere a furtunului datoritatilde frecatilderilor dintre conducta gazdatilde şi furtun se poatecalcula cu expresia
Ft = 12 (μmiddotpmiddotx) (2)unde Ft este forţa de tragere icircn N
μ = 01 divide 03 ndashcoeficient de frecare furtun conductatilde vechep ndash greutatea liniaratilde a furtunului icircn Nmx ndash lungimea furtunului icircn m
1 2 3 4 5Figura 2 Intatilderirea ratildeşinii cu apatilde caldatilde 1 catildemin de sosire 2- apatilde caldatilde 3- conductatilde nouatildeicircntatilderitatilde4-conductatilde apatilde caldatilde tur 5- conductatilde apatilde caldatilde retur
Dupatilde icircntatilderirea ratildeşinii conducta poate fi spatildelatatilde şi dezinfectatatilde Conductele de branşament seleagatilde la conducta reabilitatatilde cu ajutorul robotului echipat special cu freze şi camere videoUrmeazatilde inspecţia video pe icircntreg traseul reabilitat Garanţia acordatatilde 25 ani[14]
Tehnologia de execuţie are urmatildetoarele etape- colectarea datelor de spre diametrul nominal al conductei gazde debitul vehiculat
grosimea peretelui materialul din care este confecţionatatilde conducta schimbatilderile de diametrupe anumite tronsoane identificarea tuturor ramificaţiilor active şi inactive
- identificarea gurilor de acces sau executarea acestora- montarea echipamentului de tip rastel- redicţionarea curgerilor din conducta gazdatilde curatildeţirea conductei- instalarea furtunului impregnat cu ratildeşinatilde icircn conducta gazdatilde prin gurile de acces- uscarea materialului cu apatilde caldatilde abur sau latildempi cu raze ultraviolete- verificarea conductei noi- reconectarea conecţiilor laterale prin decuparea de guri de conectare laterale şi
sigilarea conecţiilor laterale abandonate22 Calculul de reabilitare a conductei reabilitate cu tehnologia CIPP
7
Conducta gazdatilde poate fi parţial deterioratatilde Pentru a se realiza stabilitatea staticatilde a noiiconducte reabilitate trebuie dimensionat furtunul icircn funcţie de solicitatilderile externe Calcululconstatilde icircn
- calculul la incovoiere- calculul la flambaj- calculul rezistenţei furtunului la obosealatilde (stres)- calculul la flambaj datorat icircncatildercatilderii rezultate din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde
221 Calculul la icircncovoiereCalculul de icircncovoiere constatilde fie icircn determinarea procentului de icircncovoiere
efectiv (γD) la o anumitatilde grosime a peretelui furtunului t fie a grosimii pereteluifurtunului t admiţacircnd un procent de icircncovoiere maxim de (γD) le 5 Procentul deicircncovoire se calculeazatilde cu relaţia
γD = K(LW + Ws ) 100 [ E 15( DR ndash 1)3 + 0061 Es] (3)
unde γ este icircncovoierea conductei reabilitate-γD le 5 - procentul de icircncovoiere- L = 125 coeficient de decalaj- K = 0083 constantatilde de stratificare- W ndash icircncatildercarea staticatilde icircn N- Ws ndash icircncatildercarea dinamicatilde icircn N- DR = D t ndashraportul conductei reabilitate- D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat) icircn m- t ndash grosimea furtunului icircn m- E ndashmodulul de elasticitate al solului icircn Nm2- Es- modul de reacţie al solului icircn Nm2
Incatildercarea staticatilde W rezultatatilde din greutatea solului se calculeazatilde cu relaţiaW = CmiddotωmiddotBd 144 (4)
Unde C ndashgrad de ovalizareω- densitatea solului icircn kgm3Bd- latildeţimea tranşeei icircn care a fost montatatilde conducta ga zdatilde ( de reabilitat) icircn m
Coeficientul C se determinatilde cu expresia
C =
ku
e d
S
B
Huk
2
1
2
(5)
unde ku este raportul icircntre icircncatildercarea orizontalatilde şi cea verticalatildeHs ndashadacircncimea de pozare a conductei icircn m
Calculul icircncatildercatilderii dinamice care acţioneazatilde asupra furtunului pleacatilde de la realitatea catilde asuprafurtunului pot acţiona icircncatildercatilderi dinamice concentrate WSC şi icircncatildercatilderi dinamice distribuiteWSD
WS= WSC + WSD (6)
WSC = 033middotCSCmiddotPmiddotFSC 12middotD (7)WSD = CSDmiddotpmiddotFSD 144 (8)
unde CSC ndash coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor concentrateP ndash icircncatildercatilderi concentrate icircn NFSC- factor de impact pentru icircncatildercatilderi concentrate
8
CSD- coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor distribuitep ndash suprafaţa pe care sunt aplicate icircncatildercatilderile distribuite m2FSD- factor de impact pentru icircncatildercatilderi distribuite
222Calculul la flambaj
Furtunul este solicitat exterior de icircncatildercatilderi dinamice concentrate şi distribuite plusicircncatildercarea rezultatatilde din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde Grosimea furtunului t se determinatilde curelaţia[9]
t = 0721 D
3
1
2
sSL
t
CEBRE
I
Nq
(9)
unde D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde icircn mN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
qt =N
1 2
1
332
D
IECcedilBR L
(10)
qt ndash presiunea exterioaratilde exercitatatilde asupra conductei icircn Nm2EL ndash modulul de elasticitate redus la icircncovoiere datoritatilde efectului de icircmbatildetracircnire icircn Nm2Rω= 1 ndash 033(HωHS) coeficientul lui Buoyancy pentru apatilde (valoare minimatilde 067)B - coeficient de elasticitate pentru furtunI = 250t - moment de inerţieC- coeficient de ovalizare a conductei respectiv al furtunului calculat cu relaţia
C =
3
2
1001
1001
q
q
(11)
q ndash gradul de ovalizare calculat cu expresia
q = 100 (m
m
D
DD max ) (12)
unde Dm Dmax sunt diametrul mediu respectiv diametrul maxim al conducteiCoeficientul de elasticitate pentru furtun se determinatilde cu expresia
B =sH
e650
41
1
(13)
Incatildercatilderile statice şi dinamice se determinatilde cu relaţiile (6) (7) (8)In cazul icircn care flambajul este datorat numai icircncatildercatilderilor rezultate din acţiunea pacircnzei
de apatilde freaticatilde grosimea furtunului t se calculeazatilde cu expresia
9
t =
1
1(
2 3
1
2
PN
CKE
DR
L
(14)
icircn care P ndash este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunK = 7 ndashfactor de amplificareEL ndash modulul de elasticitate la icircncovoiereν = 03 ndashcoeficientul lui Poisson pentru furtunC- coeficientul de ovalizareDR- raportul conductei reabilitateN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
223 Verificarea rezistenţei furtunului la stresLa o duratatilde de viaţatilde de 50 de ani furtunul este supus unor condiţii de stres (obosealatilde
icircmbatildetracircnire) Fiind confecţionat din mai multe materiale cu caracteristici tehnice diferitefurtunul trebuie verificat şi la stres Se poate utiliza relaţia
15100
q(1+
100
q)( 2)(
t
D- 05 ( 1+ )
100
q)(
t
D=
PN
S(15)
icircn care P este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunt ndash grosimea furtunuluiN = 15 divide 2 factor de siguranţatildeS ndash rezistenţa la icircncovoiere a furtunuluiD ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat)q ndash gradul de ovalizare
Valoarea cea mai mare a grosimii furtunului t ca rezultat al diferitelor calcule efectuatepentru fiecare tip de solicitare icircn parte este grosimea finalatilde a peretelui furtunului
23 Metode de catildeptuşire interioaratildeConductele ce trebuie reabilitate sunt catildeptuşite pe suprafaţa interioaratilde cu un strat
subţire de mortar de ciment special sau polimeri speciali De regulatilde grosimea stratului estemai micatilde de 10 mm In unele cazuri se pot depune mai multe straturi Captuşirea interioaratilde(catildematildeşuirea) trebuie satilde asigure protecţie anticorozivatilde umplerea fisurilor şi a gatildeurilorrigiditatea catildeptuşelii stabilitatea staticatilde a conductei In acelaşi timp se icircmbunatildetatildeţescproprietatildeţile hidraulice ale conductei suprafaţa rezultatatilde icircn urma depunerii are rugozitatea maimicatilde ca rugozitatea suprafeţei interioare a vechii conducte Inainte de a se aplica metoda decatildeptuşire interioaratilde conducta se curatildetatilde foarte bine asiguracircndu-se un suport bun pentrucatildeptuşeala aplicatatilde In figura 3 se prezintatilde procedeul de catildeptuşire prin centrifugarePentru protejarea anticorozivatilde a conductelor metalice se aplicatilde catildeptuşeli cu ratildeşini poliexidicatilde
poliuree şi poliuretanToate aceste materiale au şi o bunatilde rezistenţatilde la abraziune Rugozitatea
suprafeţei interioare a conductei este foarte micatilde
Procedeul se aplicatilde la conducte cu diametrul nominal Dn= 80 divide 3400 mm şi lungimi aletronsoanelor de conducte L le 400 m
10
1 2 3 4 5 6Fig3 Utilaj pentru catildeptuşire prin centrifugare 1-conductatilde veche curatildeţatatilde 2 - furtun pentrualimentare cu mortar 3- robot 4- cap de pulverizare prin centrifugare 5- sistem de gletuire6-strat de mortar depus
Debitul de apatilde transportat prin conductatilde Q icircnainte de reabilitare calculat cu relaţiaQ = Av (16)
unde - Q este debitul apei vehiculate prin conductatilde icircn m3s- v ndashviteza apei icircn secţiunea de calcul icircn ms- A ndasharia secţiunii transversale a conductei icircn m2
trebuie satilde fie cel puţin egal cu debitul de apatilde transportat prin conducta reabilitatatildeMicşoracircndu-se diametrul interior al conductei viteza apei creşte cresc şi pierderile de sarcinatildedatoritatilde creşterii vitezei apei Din acest motiv icircn cadrul procesului de catildematildeşuire (torcretare)se procedeazatilde la gletuirea stratului de mortar de ciment pentru ca rugozitatea stratului realizatsa fie mai micatilde ca cea dinaintea reabilitatilderii Produsul de cimentare este alcatildetuit din cimentcu proprietatildeţi speciale + nisip cu granulaţie micatilde + aditivi Mortarul preparat icircn malaxoarespeciale dupatilde reţete este transportat cu pompe prin furtun la robot
Reproiectarea constatilde icircn calculul pierderilor de sarcinatilde unitare distribuite icircnainteşi dupatilde reabilitarea conductei precum şi a stabilitatildeţii statice sub influenţa diferitelorsarcini exterioarePierderile de sarcinatilde unitare distribuite icircn funcţie de debitul de apatilde transportat se determinatilde curelaţia
hr = Md Q2 (17)unde hr sunt pierderile de sarcinatilde unitar distribuite icircn mbar m
Md ndash modulul de rezistenţa hidraulicatilde icircn s2 m5Modulul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde Md se calculeazatilde cu relaţia
Md = 00826middot(λd5) (18)unde λ este coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde [-]
d- diametrul interior al conductei icircn mIntre coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde λ şi coeficientul lui Chezy ndashC- existatilde
legatildeturaλ = 8middotg C2 (19)
unde C -este coeficientul lui Chezy icircn m05sg-acceleraţia gravitaţionalatilde icircn ms2
Coeficientul lui Chezy se determinatilde cu expresia
C = kmiddotRh16 (20)
unde k-coeficientul de rugozitate al materialului [-]
11
Raza hidraulicatilde a conductei cu secţiunea circularatilde se determinatilde cu expresia
Rh = d4 (21)unde d ndash diametrul interior al conductei icircn m
In cazul icircn care se urmatildereşte protecţia anticorozivatilde umplerea fisurilor rigiditatea catildeptuşelii
(aplicaţie semi-structuralatilde) materialul folosit la obţinerea stratului depus de o anumitatilde
grosime t trebuie satilde asigure rezistenţa la forfecare pentru a menţine continuitatea
longitudinalatilde a stratului icircn prezenţa mişcatilderilor de teren rezistenţatilde la icircncovoiere rezistenţatilde
pentru preluarea sarcinilor dinamice Trebuie satildepate puţuri de lansare (de plecare de sosire
intermediare) care reprezintatilde circa 6 din suprafaţa totalatilde a şanţului necesar pentru
realizarea cu tranşeu deschis a conductei
223 Tehnologia sliplineTehnologia constatilde icircn introducerea unui tub nou icircn tubul vechi curatildeţat De regulatilde se
instaleazatilde conducte noi din GRP din PEID icircn conducte vechi Metoda se aplicatilde la reabilitareaconductelor de apatilde potabilatilde canalizare menajeratilde şi industrialatilde gaze naturale Toate sarcinilesunt preluate de noua conductatilde Secţiunea transversalatilde a noii conducte este mai micatilde casecţiunea transversalatilde a vechii conducte dar diferenţa va fi compensatatilde de valoareacoeficientul de rugozitate foarte mic al suprafeţei interioare a noii conducte Spaţiul dintrevechea conductatilde şi noua conductatilde este umplut cu un material special de cimentare In figura4A se prezintatilde schema tehnologicatilde de montare a noii conducte din PEID icircmbinatatilde prin suduratildecap la cap icircn exteriorul conductei vechiIn figura 4B se prezintatilde schema tehnologicatilde pentrumontare conducte GRP
A B1 2 3 4 5 1 2 3
12
Fig4 A-Tehnologie slipline montare conductatilde PEID 1- conductatilde veche2 ndashcap de tragere3-material de umplere4- cacircrlig6- conductatilde nouatilde PEID B-montare conductatilde GRP 1- conductatildeveche 2-material de cimentare 3- conductatilde nouatilde
224 Tehnologia subline
In conducta veche inspectatatilde video şi ulterior curatildeţatatilde foarte bine se introduce oconductatilde de polietilenatilde PE 80 sau PE 100 avatildend SDR (raportul dintre Dn t ) icircntre 26 şi 80Conducta nouatilde se supune unui proces de deformare a secţiunii transversale pe toatatilde lungimeaconductei sub forma de U ( icircn domeniul de elasticitate al materialului) dupatilde care se leagatilde cubenzi de sprijin figura 5 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde de troliu cu un cablu forţa detragere fiind monitorizatatilde permanent Dupatilde introducerea noii conducte icircn vechea conductatilde seintroduce apatilde sub presiune icircn conductatilde benzile de sprijin se vor rupe şi conducta nouatilde vareveni la forma iniţialatilde datoritatilde memoriei termice Procedeul se aplicatilde pentru Dn = 75mmdivide 1600mm şi lungimea L = 600m
1 2 3 4
Figura 5 Tehnologia subline 1- conductatilde veche 2- conductatilde nouatilde 3 ndash bandatilde de sprijin4 ndash conductatilde nouatilde revenitatilde la forma circularatilde
225 Tehnologia compact pipe
Conducta nouatilde din PEXa ( polietilenatilde reticulatatilde cu memoria formei) este introdusatilde icircnconducta de reabilitat deformatatilde sub forma literei C Aceastatilde conductatilde este trasatilde icircn conductaveche cu ajutorul unui troliu puţurile de acces sunt fie catildeminele de vanatilde existente fie puţuri
13
noi In figura 6 se prezintatilde poziţia conductei noi icircn timpul procesului de reabilitare şi dupatildereabilitare Readucerea conductei noi la forma iniţialatilde se face prin icircncatildelzire cu abur
Diametrul conductelor de reabilitat Dn = 100 divide 500 mm lungimea maximatilde 700mConducta nouatilde se muleazatilde pe interiorul conductei vechi şi preia sarcinile acesteia
226 Tehnologia swagelining
Tehnologia swagelining utilizeazatilde ca şi conductatilde nouatilde polietilena standard catildereia i sereduce diametrul cu 5divide 15 - deformatatilde icircn domeniul elastic cu ajutorul unui echipamentcomplex de reducere a diametrului figura 7 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde cu troliu icircnconducta veche ce trebuie reabilitatatilde Dupatilde aşzarea pe poziţia finalatilde a conductei forţa detragere este redusatilde iar conducta nouatilde revine la diametrul iniţial datoritatilde fenomenului derevenire elasticatilde Conducta nouatilde se muleazatilde perfect pe suprafaţa interioaratilde a conductei dereabilitat suprafaţatilde ce trebuie satilde fie curatatilde In figura 8 se prezintatilde instalaţia pentru procedeulswagelining Diametrul conductelor ce pot fi reabilitate Dn= 65 divide 1000mm la o lungimede 1000 m
Forţa de tracţiune a troliului poate fi determinatatilde cu relaţia ( 2 )
1 2 3Fig6 Tehnologia compact pipe 1-conductatilde de reabilitat 2- conductatildenouatilde deformatatilde icircn C 3- conductatilde nouatilde readusatilde la forma iniţialatilde
14
1 2 3 4 5
Figura 7Reducere dimensiuni conductatilde 1-conductatilde veche2 ndash conductatilde nouatilde gacirctuitatilde3- filieratilde 4- conductatilde nouatilde5- cap de tragere
1 2 3 4 5 6 7 8 9Figura 8 Instalaţie pentru tehnologia swagelining 1-conductatilde nouatilde PE 2- rolatilde de ghidare 3-reductor 4- puţ de plecare 5- conductatilde veche 6- cap de tragere 7- cablu 8-puţ sosire 9-troliu
267 Tehnologia rolldown
Tehnologia se aplicatilde la sistemele de distribuţie apatilde cu diametre mari amplasate icircn zone cutrafic pietonal şi auto ridicat Se utilizeazatilde conducte din PE icircmbinate prin suduratilde cap la cap peşantier cu ajutorul unui dispozitiv special cu role perechi Acest dispozitiv reduce diametrulcu maxim 10 icircn domeniul elastic al materialului viteza de reducere fiind de 1divide 3mminutReaducerea la forma şi dimensiunea iniţialatilde se face prin icircncatildelzirea conductei cu aburProcedeul este unul structural se pot reabilita conducte instabil din punct de vederestatic In figura 9 se prezintatilde tehnologia rolldown Dimensiunile conductelor de reabilitatDn=150 divide1000 mm lungimea 600 divide800 m
15
1 2 3 4
Figura 9 Tehnologia rolldown 1-conductatilde de reabilitat2-role3- conductatilde nouatilde4- conductatilde nouatilde fixatatilde icircn conducta veche
Bibliografie1 Roman M şa- Analiza multicriterialatilde Manual 2012 Academia de studii economiceBucureşti2 Massimio Flori ndashGhid pentru analiza cost-beneficu a proiectelor de investiţii Fonduleuopean pentru dezvoltare regionalatilde fondul de coeziune şi ISPA Universitatea de studii dinMilano 19973xxx - Ghid naţional pentru analiza cost-beneficiu a proiectelor finanţate din instrumentelestructurale Ministerul Economiei şi finanţelor4 StoenescuAl şa- Culegere de probleme de mecanicatilde teoreticatilde Editura Didacticatilde şipedagogicatilde Bucureşti 19655 Tudor I şa ndash Protecţia anticorozivatilde şi reabilitatea conductelor şi rezervoarelor EdituraUPG Ploieşti 2007 ISBN ndash 978-973-719-154-06 UTCB-ICECOM Bucureşti ndash Ghid pentru reabilitatea conductelor pentru transportul apei(brutecurate uzate uzate epurate etc) Bucureşti 20137Alessandrescu A- Inginerie mecanicatilde a sistemelor de conducte Ghid de proiectare + CDEditura AGIR Bucureşti 2013 ISBN 978-973-720-489-98 Paraschiv D- Tehnologii de recondiţionare şi procesatilderi ale suprafeţelor metalice EdituraJunimea Iaşi 2005 ISBN 973-37-0539-x9Najafi M ndash Trenchless technologies Piping- Installation and Inspection SUA ASCE PressISBN -978-0-07-164088-62010
16
10 Trujillo ARGhaderi S- Analysis of the long ndashterm Effect of mentenance Strategies InPipelines Technology 2006 Conference Bochum200611 httpmasinisiutilajero12 wwwtpcomro13 wwwrehaucom14SREN 129502 Calculul de rezistenţatilde mecanicatilde al reţele lor icircngropate sub diverse condiţiide icircncatildercare15 wwwceindustrialcomro16 httpinstalatiiucoznetindexconducte0-1517 wwwmnsrocamasuire framehtml18 wwwreabilitare-conductero19wwwcrumanro20 wwwHobasro21wwwgrup4cjro
- Note de curs 1pdf
- Note de curs 2_3pdf
- Note de curs 4_5pdf
- Note de curs 6pdf
- Note de curs 7_8_9pdf
7
Conducta gazdatilde poate fi parţial deterioratatilde Pentru a se realiza stabilitatea staticatilde a noiiconducte reabilitate trebuie dimensionat furtunul icircn funcţie de solicitatilderile externe Calcululconstatilde icircn
- calculul la incovoiere- calculul la flambaj- calculul rezistenţei furtunului la obosealatilde (stres)- calculul la flambaj datorat icircncatildercatilderii rezultate din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde
221 Calculul la icircncovoiereCalculul de icircncovoiere constatilde fie icircn determinarea procentului de icircncovoiere
efectiv (γD) la o anumitatilde grosime a peretelui furtunului t fie a grosimii pereteluifurtunului t admiţacircnd un procent de icircncovoiere maxim de (γD) le 5 Procentul deicircncovoire se calculeazatilde cu relaţia
γD = K(LW + Ws ) 100 [ E 15( DR ndash 1)3 + 0061 Es] (3)
unde γ este icircncovoierea conductei reabilitate-γD le 5 - procentul de icircncovoiere- L = 125 coeficient de decalaj- K = 0083 constantatilde de stratificare- W ndash icircncatildercarea staticatilde icircn N- Ws ndash icircncatildercarea dinamicatilde icircn N- DR = D t ndashraportul conductei reabilitate- D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat) icircn m- t ndash grosimea furtunului icircn m- E ndashmodulul de elasticitate al solului icircn Nm2- Es- modul de reacţie al solului icircn Nm2
Incatildercarea staticatilde W rezultatatilde din greutatea solului se calculeazatilde cu relaţiaW = CmiddotωmiddotBd 144 (4)
Unde C ndashgrad de ovalizareω- densitatea solului icircn kgm3Bd- latildeţimea tranşeei icircn care a fost montatatilde conducta ga zdatilde ( de reabilitat) icircn m
Coeficientul C se determinatilde cu expresia
C =
ku
e d
S
B
Huk
2
1
2
(5)
unde ku este raportul icircntre icircncatildercarea orizontalatilde şi cea verticalatildeHs ndashadacircncimea de pozare a conductei icircn m
Calculul icircncatildercatilderii dinamice care acţioneazatilde asupra furtunului pleacatilde de la realitatea catilde asuprafurtunului pot acţiona icircncatildercatilderi dinamice concentrate WSC şi icircncatildercatilderi dinamice distribuiteWSD
WS= WSC + WSD (6)
WSC = 033middotCSCmiddotPmiddotFSC 12middotD (7)WSD = CSDmiddotpmiddotFSD 144 (8)
unde CSC ndash coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor concentrateP ndash icircncatildercatilderi concentrate icircn NFSC- factor de impact pentru icircncatildercatilderi concentrate
8
CSD- coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor distribuitep ndash suprafaţa pe care sunt aplicate icircncatildercatilderile distribuite m2FSD- factor de impact pentru icircncatildercatilderi distribuite
222Calculul la flambaj
Furtunul este solicitat exterior de icircncatildercatilderi dinamice concentrate şi distribuite plusicircncatildercarea rezultatatilde din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde Grosimea furtunului t se determinatilde curelaţia[9]
t = 0721 D
3
1
2
sSL
t
CEBRE
I
Nq
(9)
unde D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde icircn mN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
qt =N
1 2
1
332
D
IECcedilBR L
(10)
qt ndash presiunea exterioaratilde exercitatatilde asupra conductei icircn Nm2EL ndash modulul de elasticitate redus la icircncovoiere datoritatilde efectului de icircmbatildetracircnire icircn Nm2Rω= 1 ndash 033(HωHS) coeficientul lui Buoyancy pentru apatilde (valoare minimatilde 067)B - coeficient de elasticitate pentru furtunI = 250t - moment de inerţieC- coeficient de ovalizare a conductei respectiv al furtunului calculat cu relaţia
C =
3
2
1001
1001
q
q
(11)
q ndash gradul de ovalizare calculat cu expresia
q = 100 (m
m
D
DD max ) (12)
unde Dm Dmax sunt diametrul mediu respectiv diametrul maxim al conducteiCoeficientul de elasticitate pentru furtun se determinatilde cu expresia
B =sH
e650
41
1
(13)
Incatildercatilderile statice şi dinamice se determinatilde cu relaţiile (6) (7) (8)In cazul icircn care flambajul este datorat numai icircncatildercatilderilor rezultate din acţiunea pacircnzei
de apatilde freaticatilde grosimea furtunului t se calculeazatilde cu expresia
9
t =
1
1(
2 3
1
2
PN
CKE
DR
L
(14)
icircn care P ndash este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunK = 7 ndashfactor de amplificareEL ndash modulul de elasticitate la icircncovoiereν = 03 ndashcoeficientul lui Poisson pentru furtunC- coeficientul de ovalizareDR- raportul conductei reabilitateN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
223 Verificarea rezistenţei furtunului la stresLa o duratatilde de viaţatilde de 50 de ani furtunul este supus unor condiţii de stres (obosealatilde
icircmbatildetracircnire) Fiind confecţionat din mai multe materiale cu caracteristici tehnice diferitefurtunul trebuie verificat şi la stres Se poate utiliza relaţia
15100
q(1+
100
q)( 2)(
t
D- 05 ( 1+ )
100
q)(
t
D=
PN
S(15)
icircn care P este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunt ndash grosimea furtunuluiN = 15 divide 2 factor de siguranţatildeS ndash rezistenţa la icircncovoiere a furtunuluiD ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat)q ndash gradul de ovalizare
Valoarea cea mai mare a grosimii furtunului t ca rezultat al diferitelor calcule efectuatepentru fiecare tip de solicitare icircn parte este grosimea finalatilde a peretelui furtunului
23 Metode de catildeptuşire interioaratildeConductele ce trebuie reabilitate sunt catildeptuşite pe suprafaţa interioaratilde cu un strat
subţire de mortar de ciment special sau polimeri speciali De regulatilde grosimea stratului estemai micatilde de 10 mm In unele cazuri se pot depune mai multe straturi Captuşirea interioaratilde(catildematildeşuirea) trebuie satilde asigure protecţie anticorozivatilde umplerea fisurilor şi a gatildeurilorrigiditatea catildeptuşelii stabilitatea staticatilde a conductei In acelaşi timp se icircmbunatildetatildeţescproprietatildeţile hidraulice ale conductei suprafaţa rezultatatilde icircn urma depunerii are rugozitatea maimicatilde ca rugozitatea suprafeţei interioare a vechii conducte Inainte de a se aplica metoda decatildeptuşire interioaratilde conducta se curatildetatilde foarte bine asiguracircndu-se un suport bun pentrucatildeptuşeala aplicatatilde In figura 3 se prezintatilde procedeul de catildeptuşire prin centrifugarePentru protejarea anticorozivatilde a conductelor metalice se aplicatilde catildeptuşeli cu ratildeşini poliexidicatilde
poliuree şi poliuretanToate aceste materiale au şi o bunatilde rezistenţatilde la abraziune Rugozitatea
suprafeţei interioare a conductei este foarte micatilde
Procedeul se aplicatilde la conducte cu diametrul nominal Dn= 80 divide 3400 mm şi lungimi aletronsoanelor de conducte L le 400 m
10
1 2 3 4 5 6Fig3 Utilaj pentru catildeptuşire prin centrifugare 1-conductatilde veche curatildeţatatilde 2 - furtun pentrualimentare cu mortar 3- robot 4- cap de pulverizare prin centrifugare 5- sistem de gletuire6-strat de mortar depus
Debitul de apatilde transportat prin conductatilde Q icircnainte de reabilitare calculat cu relaţiaQ = Av (16)
unde - Q este debitul apei vehiculate prin conductatilde icircn m3s- v ndashviteza apei icircn secţiunea de calcul icircn ms- A ndasharia secţiunii transversale a conductei icircn m2
trebuie satilde fie cel puţin egal cu debitul de apatilde transportat prin conducta reabilitatatildeMicşoracircndu-se diametrul interior al conductei viteza apei creşte cresc şi pierderile de sarcinatildedatoritatilde creşterii vitezei apei Din acest motiv icircn cadrul procesului de catildematildeşuire (torcretare)se procedeazatilde la gletuirea stratului de mortar de ciment pentru ca rugozitatea stratului realizatsa fie mai micatilde ca cea dinaintea reabilitatilderii Produsul de cimentare este alcatildetuit din cimentcu proprietatildeţi speciale + nisip cu granulaţie micatilde + aditivi Mortarul preparat icircn malaxoarespeciale dupatilde reţete este transportat cu pompe prin furtun la robot
Reproiectarea constatilde icircn calculul pierderilor de sarcinatilde unitare distribuite icircnainteşi dupatilde reabilitarea conductei precum şi a stabilitatildeţii statice sub influenţa diferitelorsarcini exterioarePierderile de sarcinatilde unitare distribuite icircn funcţie de debitul de apatilde transportat se determinatilde curelaţia
hr = Md Q2 (17)unde hr sunt pierderile de sarcinatilde unitar distribuite icircn mbar m
Md ndash modulul de rezistenţa hidraulicatilde icircn s2 m5Modulul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde Md se calculeazatilde cu relaţia
Md = 00826middot(λd5) (18)unde λ este coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde [-]
d- diametrul interior al conductei icircn mIntre coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde λ şi coeficientul lui Chezy ndashC- existatilde
legatildeturaλ = 8middotg C2 (19)
unde C -este coeficientul lui Chezy icircn m05sg-acceleraţia gravitaţionalatilde icircn ms2
Coeficientul lui Chezy se determinatilde cu expresia
C = kmiddotRh16 (20)
unde k-coeficientul de rugozitate al materialului [-]
11
Raza hidraulicatilde a conductei cu secţiunea circularatilde se determinatilde cu expresia
Rh = d4 (21)unde d ndash diametrul interior al conductei icircn m
In cazul icircn care se urmatildereşte protecţia anticorozivatilde umplerea fisurilor rigiditatea catildeptuşelii
(aplicaţie semi-structuralatilde) materialul folosit la obţinerea stratului depus de o anumitatilde
grosime t trebuie satilde asigure rezistenţa la forfecare pentru a menţine continuitatea
longitudinalatilde a stratului icircn prezenţa mişcatilderilor de teren rezistenţatilde la icircncovoiere rezistenţatilde
pentru preluarea sarcinilor dinamice Trebuie satildepate puţuri de lansare (de plecare de sosire
intermediare) care reprezintatilde circa 6 din suprafaţa totalatilde a şanţului necesar pentru
realizarea cu tranşeu deschis a conductei
223 Tehnologia sliplineTehnologia constatilde icircn introducerea unui tub nou icircn tubul vechi curatildeţat De regulatilde se
instaleazatilde conducte noi din GRP din PEID icircn conducte vechi Metoda se aplicatilde la reabilitareaconductelor de apatilde potabilatilde canalizare menajeratilde şi industrialatilde gaze naturale Toate sarcinilesunt preluate de noua conductatilde Secţiunea transversalatilde a noii conducte este mai micatilde casecţiunea transversalatilde a vechii conducte dar diferenţa va fi compensatatilde de valoareacoeficientul de rugozitate foarte mic al suprafeţei interioare a noii conducte Spaţiul dintrevechea conductatilde şi noua conductatilde este umplut cu un material special de cimentare In figura4A se prezintatilde schema tehnologicatilde de montare a noii conducte din PEID icircmbinatatilde prin suduratildecap la cap icircn exteriorul conductei vechiIn figura 4B se prezintatilde schema tehnologicatilde pentrumontare conducte GRP
A B1 2 3 4 5 1 2 3
12
Fig4 A-Tehnologie slipline montare conductatilde PEID 1- conductatilde veche2 ndashcap de tragere3-material de umplere4- cacircrlig6- conductatilde nouatilde PEID B-montare conductatilde GRP 1- conductatildeveche 2-material de cimentare 3- conductatilde nouatilde
224 Tehnologia subline
In conducta veche inspectatatilde video şi ulterior curatildeţatatilde foarte bine se introduce oconductatilde de polietilenatilde PE 80 sau PE 100 avatildend SDR (raportul dintre Dn t ) icircntre 26 şi 80Conducta nouatilde se supune unui proces de deformare a secţiunii transversale pe toatatilde lungimeaconductei sub forma de U ( icircn domeniul de elasticitate al materialului) dupatilde care se leagatilde cubenzi de sprijin figura 5 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde de troliu cu un cablu forţa detragere fiind monitorizatatilde permanent Dupatilde introducerea noii conducte icircn vechea conductatilde seintroduce apatilde sub presiune icircn conductatilde benzile de sprijin se vor rupe şi conducta nouatilde vareveni la forma iniţialatilde datoritatilde memoriei termice Procedeul se aplicatilde pentru Dn = 75mmdivide 1600mm şi lungimea L = 600m
1 2 3 4
Figura 5 Tehnologia subline 1- conductatilde veche 2- conductatilde nouatilde 3 ndash bandatilde de sprijin4 ndash conductatilde nouatilde revenitatilde la forma circularatilde
225 Tehnologia compact pipe
Conducta nouatilde din PEXa ( polietilenatilde reticulatatilde cu memoria formei) este introdusatilde icircnconducta de reabilitat deformatatilde sub forma literei C Aceastatilde conductatilde este trasatilde icircn conductaveche cu ajutorul unui troliu puţurile de acces sunt fie catildeminele de vanatilde existente fie puţuri
13
noi In figura 6 se prezintatilde poziţia conductei noi icircn timpul procesului de reabilitare şi dupatildereabilitare Readucerea conductei noi la forma iniţialatilde se face prin icircncatildelzire cu abur
Diametrul conductelor de reabilitat Dn = 100 divide 500 mm lungimea maximatilde 700mConducta nouatilde se muleazatilde pe interiorul conductei vechi şi preia sarcinile acesteia
226 Tehnologia swagelining
Tehnologia swagelining utilizeazatilde ca şi conductatilde nouatilde polietilena standard catildereia i sereduce diametrul cu 5divide 15 - deformatatilde icircn domeniul elastic cu ajutorul unui echipamentcomplex de reducere a diametrului figura 7 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde cu troliu icircnconducta veche ce trebuie reabilitatatilde Dupatilde aşzarea pe poziţia finalatilde a conductei forţa detragere este redusatilde iar conducta nouatilde revine la diametrul iniţial datoritatilde fenomenului derevenire elasticatilde Conducta nouatilde se muleazatilde perfect pe suprafaţa interioaratilde a conductei dereabilitat suprafaţatilde ce trebuie satilde fie curatatilde In figura 8 se prezintatilde instalaţia pentru procedeulswagelining Diametrul conductelor ce pot fi reabilitate Dn= 65 divide 1000mm la o lungimede 1000 m
Forţa de tracţiune a troliului poate fi determinatatilde cu relaţia ( 2 )
1 2 3Fig6 Tehnologia compact pipe 1-conductatilde de reabilitat 2- conductatildenouatilde deformatatilde icircn C 3- conductatilde nouatilde readusatilde la forma iniţialatilde
14
1 2 3 4 5
Figura 7Reducere dimensiuni conductatilde 1-conductatilde veche2 ndash conductatilde nouatilde gacirctuitatilde3- filieratilde 4- conductatilde nouatilde5- cap de tragere
1 2 3 4 5 6 7 8 9Figura 8 Instalaţie pentru tehnologia swagelining 1-conductatilde nouatilde PE 2- rolatilde de ghidare 3-reductor 4- puţ de plecare 5- conductatilde veche 6- cap de tragere 7- cablu 8-puţ sosire 9-troliu
267 Tehnologia rolldown
Tehnologia se aplicatilde la sistemele de distribuţie apatilde cu diametre mari amplasate icircn zone cutrafic pietonal şi auto ridicat Se utilizeazatilde conducte din PE icircmbinate prin suduratilde cap la cap peşantier cu ajutorul unui dispozitiv special cu role perechi Acest dispozitiv reduce diametrulcu maxim 10 icircn domeniul elastic al materialului viteza de reducere fiind de 1divide 3mminutReaducerea la forma şi dimensiunea iniţialatilde se face prin icircncatildelzirea conductei cu aburProcedeul este unul structural se pot reabilita conducte instabil din punct de vederestatic In figura 9 se prezintatilde tehnologia rolldown Dimensiunile conductelor de reabilitatDn=150 divide1000 mm lungimea 600 divide800 m
15
1 2 3 4
Figura 9 Tehnologia rolldown 1-conductatilde de reabilitat2-role3- conductatilde nouatilde4- conductatilde nouatilde fixatatilde icircn conducta veche
Bibliografie1 Roman M şa- Analiza multicriterialatilde Manual 2012 Academia de studii economiceBucureşti2 Massimio Flori ndashGhid pentru analiza cost-beneficu a proiectelor de investiţii Fonduleuopean pentru dezvoltare regionalatilde fondul de coeziune şi ISPA Universitatea de studii dinMilano 19973xxx - Ghid naţional pentru analiza cost-beneficiu a proiectelor finanţate din instrumentelestructurale Ministerul Economiei şi finanţelor4 StoenescuAl şa- Culegere de probleme de mecanicatilde teoreticatilde Editura Didacticatilde şipedagogicatilde Bucureşti 19655 Tudor I şa ndash Protecţia anticorozivatilde şi reabilitatea conductelor şi rezervoarelor EdituraUPG Ploieşti 2007 ISBN ndash 978-973-719-154-06 UTCB-ICECOM Bucureşti ndash Ghid pentru reabilitatea conductelor pentru transportul apei(brutecurate uzate uzate epurate etc) Bucureşti 20137Alessandrescu A- Inginerie mecanicatilde a sistemelor de conducte Ghid de proiectare + CDEditura AGIR Bucureşti 2013 ISBN 978-973-720-489-98 Paraschiv D- Tehnologii de recondiţionare şi procesatilderi ale suprafeţelor metalice EdituraJunimea Iaşi 2005 ISBN 973-37-0539-x9Najafi M ndash Trenchless technologies Piping- Installation and Inspection SUA ASCE PressISBN -978-0-07-164088-62010
16
10 Trujillo ARGhaderi S- Analysis of the long ndashterm Effect of mentenance Strategies InPipelines Technology 2006 Conference Bochum200611 httpmasinisiutilajero12 wwwtpcomro13 wwwrehaucom14SREN 129502 Calculul de rezistenţatilde mecanicatilde al reţele lor icircngropate sub diverse condiţiide icircncatildercare15 wwwceindustrialcomro16 httpinstalatiiucoznetindexconducte0-1517 wwwmnsrocamasuire framehtml18 wwwreabilitare-conductero19wwwcrumanro20 wwwHobasro21wwwgrup4cjro
- Note de curs 1pdf
- Note de curs 2_3pdf
- Note de curs 4_5pdf
- Note de curs 6pdf
- Note de curs 7_8_9pdf
8
CSD- coeficient de influenţatilde a icircncatildercatilderilor distribuitep ndash suprafaţa pe care sunt aplicate icircncatildercatilderile distribuite m2FSD- factor de impact pentru icircncatildercatilderi distribuite
222Calculul la flambaj
Furtunul este solicitat exterior de icircncatildercatilderi dinamice concentrate şi distribuite plusicircncatildercarea rezultatatilde din acţiunea pacircnzei de apatilde freaticatilde Grosimea furtunului t se determinatilde curelaţia[9]
t = 0721 D
3
1
2
sSL
t
CEBRE
I
Nq
(9)
unde D ndash diametrul interior al conductei gazdatilde icircn mN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
qt =N
1 2
1
332
D
IECcedilBR L
(10)
qt ndash presiunea exterioaratilde exercitatatilde asupra conductei icircn Nm2EL ndash modulul de elasticitate redus la icircncovoiere datoritatilde efectului de icircmbatildetracircnire icircn Nm2Rω= 1 ndash 033(HωHS) coeficientul lui Buoyancy pentru apatilde (valoare minimatilde 067)B - coeficient de elasticitate pentru furtunI = 250t - moment de inerţieC- coeficient de ovalizare a conductei respectiv al furtunului calculat cu relaţia
C =
3
2
1001
1001
q
q
(11)
q ndash gradul de ovalizare calculat cu expresia
q = 100 (m
m
D
DD max ) (12)
unde Dm Dmax sunt diametrul mediu respectiv diametrul maxim al conducteiCoeficientul de elasticitate pentru furtun se determinatilde cu expresia
B =sH
e650
41
1
(13)
Incatildercatilderile statice şi dinamice se determinatilde cu relaţiile (6) (7) (8)In cazul icircn care flambajul este datorat numai icircncatildercatilderilor rezultate din acţiunea pacircnzei
de apatilde freaticatilde grosimea furtunului t se calculeazatilde cu expresia
9
t =
1
1(
2 3
1
2
PN
CKE
DR
L
(14)
icircn care P ndash este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunK = 7 ndashfactor de amplificareEL ndash modulul de elasticitate la icircncovoiereν = 03 ndashcoeficientul lui Poisson pentru furtunC- coeficientul de ovalizareDR- raportul conductei reabilitateN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
223 Verificarea rezistenţei furtunului la stresLa o duratatilde de viaţatilde de 50 de ani furtunul este supus unor condiţii de stres (obosealatilde
icircmbatildetracircnire) Fiind confecţionat din mai multe materiale cu caracteristici tehnice diferitefurtunul trebuie verificat şi la stres Se poate utiliza relaţia
15100
q(1+
100
q)( 2)(
t
D- 05 ( 1+ )
100
q)(
t
D=
PN
S(15)
icircn care P este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunt ndash grosimea furtunuluiN = 15 divide 2 factor de siguranţatildeS ndash rezistenţa la icircncovoiere a furtunuluiD ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat)q ndash gradul de ovalizare
Valoarea cea mai mare a grosimii furtunului t ca rezultat al diferitelor calcule efectuatepentru fiecare tip de solicitare icircn parte este grosimea finalatilde a peretelui furtunului
23 Metode de catildeptuşire interioaratildeConductele ce trebuie reabilitate sunt catildeptuşite pe suprafaţa interioaratilde cu un strat
subţire de mortar de ciment special sau polimeri speciali De regulatilde grosimea stratului estemai micatilde de 10 mm In unele cazuri se pot depune mai multe straturi Captuşirea interioaratilde(catildematildeşuirea) trebuie satilde asigure protecţie anticorozivatilde umplerea fisurilor şi a gatildeurilorrigiditatea catildeptuşelii stabilitatea staticatilde a conductei In acelaşi timp se icircmbunatildetatildeţescproprietatildeţile hidraulice ale conductei suprafaţa rezultatatilde icircn urma depunerii are rugozitatea maimicatilde ca rugozitatea suprafeţei interioare a vechii conducte Inainte de a se aplica metoda decatildeptuşire interioaratilde conducta se curatildetatilde foarte bine asiguracircndu-se un suport bun pentrucatildeptuşeala aplicatatilde In figura 3 se prezintatilde procedeul de catildeptuşire prin centrifugarePentru protejarea anticorozivatilde a conductelor metalice se aplicatilde catildeptuşeli cu ratildeşini poliexidicatilde
poliuree şi poliuretanToate aceste materiale au şi o bunatilde rezistenţatilde la abraziune Rugozitatea
suprafeţei interioare a conductei este foarte micatilde
Procedeul se aplicatilde la conducte cu diametrul nominal Dn= 80 divide 3400 mm şi lungimi aletronsoanelor de conducte L le 400 m
10
1 2 3 4 5 6Fig3 Utilaj pentru catildeptuşire prin centrifugare 1-conductatilde veche curatildeţatatilde 2 - furtun pentrualimentare cu mortar 3- robot 4- cap de pulverizare prin centrifugare 5- sistem de gletuire6-strat de mortar depus
Debitul de apatilde transportat prin conductatilde Q icircnainte de reabilitare calculat cu relaţiaQ = Av (16)
unde - Q este debitul apei vehiculate prin conductatilde icircn m3s- v ndashviteza apei icircn secţiunea de calcul icircn ms- A ndasharia secţiunii transversale a conductei icircn m2
trebuie satilde fie cel puţin egal cu debitul de apatilde transportat prin conducta reabilitatatildeMicşoracircndu-se diametrul interior al conductei viteza apei creşte cresc şi pierderile de sarcinatildedatoritatilde creşterii vitezei apei Din acest motiv icircn cadrul procesului de catildematildeşuire (torcretare)se procedeazatilde la gletuirea stratului de mortar de ciment pentru ca rugozitatea stratului realizatsa fie mai micatilde ca cea dinaintea reabilitatilderii Produsul de cimentare este alcatildetuit din cimentcu proprietatildeţi speciale + nisip cu granulaţie micatilde + aditivi Mortarul preparat icircn malaxoarespeciale dupatilde reţete este transportat cu pompe prin furtun la robot
Reproiectarea constatilde icircn calculul pierderilor de sarcinatilde unitare distribuite icircnainteşi dupatilde reabilitarea conductei precum şi a stabilitatildeţii statice sub influenţa diferitelorsarcini exterioarePierderile de sarcinatilde unitare distribuite icircn funcţie de debitul de apatilde transportat se determinatilde curelaţia
hr = Md Q2 (17)unde hr sunt pierderile de sarcinatilde unitar distribuite icircn mbar m
Md ndash modulul de rezistenţa hidraulicatilde icircn s2 m5Modulul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde Md se calculeazatilde cu relaţia
Md = 00826middot(λd5) (18)unde λ este coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde [-]
d- diametrul interior al conductei icircn mIntre coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde λ şi coeficientul lui Chezy ndashC- existatilde
legatildeturaλ = 8middotg C2 (19)
unde C -este coeficientul lui Chezy icircn m05sg-acceleraţia gravitaţionalatilde icircn ms2
Coeficientul lui Chezy se determinatilde cu expresia
C = kmiddotRh16 (20)
unde k-coeficientul de rugozitate al materialului [-]
11
Raza hidraulicatilde a conductei cu secţiunea circularatilde se determinatilde cu expresia
Rh = d4 (21)unde d ndash diametrul interior al conductei icircn m
In cazul icircn care se urmatildereşte protecţia anticorozivatilde umplerea fisurilor rigiditatea catildeptuşelii
(aplicaţie semi-structuralatilde) materialul folosit la obţinerea stratului depus de o anumitatilde
grosime t trebuie satilde asigure rezistenţa la forfecare pentru a menţine continuitatea
longitudinalatilde a stratului icircn prezenţa mişcatilderilor de teren rezistenţatilde la icircncovoiere rezistenţatilde
pentru preluarea sarcinilor dinamice Trebuie satildepate puţuri de lansare (de plecare de sosire
intermediare) care reprezintatilde circa 6 din suprafaţa totalatilde a şanţului necesar pentru
realizarea cu tranşeu deschis a conductei
223 Tehnologia sliplineTehnologia constatilde icircn introducerea unui tub nou icircn tubul vechi curatildeţat De regulatilde se
instaleazatilde conducte noi din GRP din PEID icircn conducte vechi Metoda se aplicatilde la reabilitareaconductelor de apatilde potabilatilde canalizare menajeratilde şi industrialatilde gaze naturale Toate sarcinilesunt preluate de noua conductatilde Secţiunea transversalatilde a noii conducte este mai micatilde casecţiunea transversalatilde a vechii conducte dar diferenţa va fi compensatatilde de valoareacoeficientul de rugozitate foarte mic al suprafeţei interioare a noii conducte Spaţiul dintrevechea conductatilde şi noua conductatilde este umplut cu un material special de cimentare In figura4A se prezintatilde schema tehnologicatilde de montare a noii conducte din PEID icircmbinatatilde prin suduratildecap la cap icircn exteriorul conductei vechiIn figura 4B se prezintatilde schema tehnologicatilde pentrumontare conducte GRP
A B1 2 3 4 5 1 2 3
12
Fig4 A-Tehnologie slipline montare conductatilde PEID 1- conductatilde veche2 ndashcap de tragere3-material de umplere4- cacircrlig6- conductatilde nouatilde PEID B-montare conductatilde GRP 1- conductatildeveche 2-material de cimentare 3- conductatilde nouatilde
224 Tehnologia subline
In conducta veche inspectatatilde video şi ulterior curatildeţatatilde foarte bine se introduce oconductatilde de polietilenatilde PE 80 sau PE 100 avatildend SDR (raportul dintre Dn t ) icircntre 26 şi 80Conducta nouatilde se supune unui proces de deformare a secţiunii transversale pe toatatilde lungimeaconductei sub forma de U ( icircn domeniul de elasticitate al materialului) dupatilde care se leagatilde cubenzi de sprijin figura 5 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde de troliu cu un cablu forţa detragere fiind monitorizatatilde permanent Dupatilde introducerea noii conducte icircn vechea conductatilde seintroduce apatilde sub presiune icircn conductatilde benzile de sprijin se vor rupe şi conducta nouatilde vareveni la forma iniţialatilde datoritatilde memoriei termice Procedeul se aplicatilde pentru Dn = 75mmdivide 1600mm şi lungimea L = 600m
1 2 3 4
Figura 5 Tehnologia subline 1- conductatilde veche 2- conductatilde nouatilde 3 ndash bandatilde de sprijin4 ndash conductatilde nouatilde revenitatilde la forma circularatilde
225 Tehnologia compact pipe
Conducta nouatilde din PEXa ( polietilenatilde reticulatatilde cu memoria formei) este introdusatilde icircnconducta de reabilitat deformatatilde sub forma literei C Aceastatilde conductatilde este trasatilde icircn conductaveche cu ajutorul unui troliu puţurile de acces sunt fie catildeminele de vanatilde existente fie puţuri
13
noi In figura 6 se prezintatilde poziţia conductei noi icircn timpul procesului de reabilitare şi dupatildereabilitare Readucerea conductei noi la forma iniţialatilde se face prin icircncatildelzire cu abur
Diametrul conductelor de reabilitat Dn = 100 divide 500 mm lungimea maximatilde 700mConducta nouatilde se muleazatilde pe interiorul conductei vechi şi preia sarcinile acesteia
226 Tehnologia swagelining
Tehnologia swagelining utilizeazatilde ca şi conductatilde nouatilde polietilena standard catildereia i sereduce diametrul cu 5divide 15 - deformatatilde icircn domeniul elastic cu ajutorul unui echipamentcomplex de reducere a diametrului figura 7 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde cu troliu icircnconducta veche ce trebuie reabilitatatilde Dupatilde aşzarea pe poziţia finalatilde a conductei forţa detragere este redusatilde iar conducta nouatilde revine la diametrul iniţial datoritatilde fenomenului derevenire elasticatilde Conducta nouatilde se muleazatilde perfect pe suprafaţa interioaratilde a conductei dereabilitat suprafaţatilde ce trebuie satilde fie curatatilde In figura 8 se prezintatilde instalaţia pentru procedeulswagelining Diametrul conductelor ce pot fi reabilitate Dn= 65 divide 1000mm la o lungimede 1000 m
Forţa de tracţiune a troliului poate fi determinatatilde cu relaţia ( 2 )
1 2 3Fig6 Tehnologia compact pipe 1-conductatilde de reabilitat 2- conductatildenouatilde deformatatilde icircn C 3- conductatilde nouatilde readusatilde la forma iniţialatilde
14
1 2 3 4 5
Figura 7Reducere dimensiuni conductatilde 1-conductatilde veche2 ndash conductatilde nouatilde gacirctuitatilde3- filieratilde 4- conductatilde nouatilde5- cap de tragere
1 2 3 4 5 6 7 8 9Figura 8 Instalaţie pentru tehnologia swagelining 1-conductatilde nouatilde PE 2- rolatilde de ghidare 3-reductor 4- puţ de plecare 5- conductatilde veche 6- cap de tragere 7- cablu 8-puţ sosire 9-troliu
267 Tehnologia rolldown
Tehnologia se aplicatilde la sistemele de distribuţie apatilde cu diametre mari amplasate icircn zone cutrafic pietonal şi auto ridicat Se utilizeazatilde conducte din PE icircmbinate prin suduratilde cap la cap peşantier cu ajutorul unui dispozitiv special cu role perechi Acest dispozitiv reduce diametrulcu maxim 10 icircn domeniul elastic al materialului viteza de reducere fiind de 1divide 3mminutReaducerea la forma şi dimensiunea iniţialatilde se face prin icircncatildelzirea conductei cu aburProcedeul este unul structural se pot reabilita conducte instabil din punct de vederestatic In figura 9 se prezintatilde tehnologia rolldown Dimensiunile conductelor de reabilitatDn=150 divide1000 mm lungimea 600 divide800 m
15
1 2 3 4
Figura 9 Tehnologia rolldown 1-conductatilde de reabilitat2-role3- conductatilde nouatilde4- conductatilde nouatilde fixatatilde icircn conducta veche
Bibliografie1 Roman M şa- Analiza multicriterialatilde Manual 2012 Academia de studii economiceBucureşti2 Massimio Flori ndashGhid pentru analiza cost-beneficu a proiectelor de investiţii Fonduleuopean pentru dezvoltare regionalatilde fondul de coeziune şi ISPA Universitatea de studii dinMilano 19973xxx - Ghid naţional pentru analiza cost-beneficiu a proiectelor finanţate din instrumentelestructurale Ministerul Economiei şi finanţelor4 StoenescuAl şa- Culegere de probleme de mecanicatilde teoreticatilde Editura Didacticatilde şipedagogicatilde Bucureşti 19655 Tudor I şa ndash Protecţia anticorozivatilde şi reabilitatea conductelor şi rezervoarelor EdituraUPG Ploieşti 2007 ISBN ndash 978-973-719-154-06 UTCB-ICECOM Bucureşti ndash Ghid pentru reabilitatea conductelor pentru transportul apei(brutecurate uzate uzate epurate etc) Bucureşti 20137Alessandrescu A- Inginerie mecanicatilde a sistemelor de conducte Ghid de proiectare + CDEditura AGIR Bucureşti 2013 ISBN 978-973-720-489-98 Paraschiv D- Tehnologii de recondiţionare şi procesatilderi ale suprafeţelor metalice EdituraJunimea Iaşi 2005 ISBN 973-37-0539-x9Najafi M ndash Trenchless technologies Piping- Installation and Inspection SUA ASCE PressISBN -978-0-07-164088-62010
16
10 Trujillo ARGhaderi S- Analysis of the long ndashterm Effect of mentenance Strategies InPipelines Technology 2006 Conference Bochum200611 httpmasinisiutilajero12 wwwtpcomro13 wwwrehaucom14SREN 129502 Calculul de rezistenţatilde mecanicatilde al reţele lor icircngropate sub diverse condiţiide icircncatildercare15 wwwceindustrialcomro16 httpinstalatiiucoznetindexconducte0-1517 wwwmnsrocamasuire framehtml18 wwwreabilitare-conductero19wwwcrumanro20 wwwHobasro21wwwgrup4cjro
- Note de curs 1pdf
- Note de curs 2_3pdf
- Note de curs 4_5pdf
- Note de curs 6pdf
- Note de curs 7_8_9pdf
9
t =
1
1(
2 3
1
2
PN
CKE
DR
L
(14)
icircn care P ndash este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunK = 7 ndashfactor de amplificareEL ndash modulul de elasticitate la icircncovoiereν = 03 ndashcoeficientul lui Poisson pentru furtunC- coeficientul de ovalizareDR- raportul conductei reabilitateN = 15 divide 2 factor de siguranţatilde
223 Verificarea rezistenţei furtunului la stresLa o duratatilde de viaţatilde de 50 de ani furtunul este supus unor condiţii de stres (obosealatilde
icircmbatildetracircnire) Fiind confecţionat din mai multe materiale cu caracteristici tehnice diferitefurtunul trebuie verificat şi la stres Se poate utiliza relaţia
15100
q(1+
100
q)( 2)(
t
D- 05 ( 1+ )
100
q)(
t
D=
PN
S(15)
icircn care P este icircncatildercarea maximatilde admisatilde pentru furtunt ndash grosimea furtunuluiN = 15 divide 2 factor de siguranţatildeS ndash rezistenţa la icircncovoiere a furtunuluiD ndash diametrul interior al conductei gazdatilde ( de reabilitat)q ndash gradul de ovalizare
Valoarea cea mai mare a grosimii furtunului t ca rezultat al diferitelor calcule efectuatepentru fiecare tip de solicitare icircn parte este grosimea finalatilde a peretelui furtunului
23 Metode de catildeptuşire interioaratildeConductele ce trebuie reabilitate sunt catildeptuşite pe suprafaţa interioaratilde cu un strat
subţire de mortar de ciment special sau polimeri speciali De regulatilde grosimea stratului estemai micatilde de 10 mm In unele cazuri se pot depune mai multe straturi Captuşirea interioaratilde(catildematildeşuirea) trebuie satilde asigure protecţie anticorozivatilde umplerea fisurilor şi a gatildeurilorrigiditatea catildeptuşelii stabilitatea staticatilde a conductei In acelaşi timp se icircmbunatildetatildeţescproprietatildeţile hidraulice ale conductei suprafaţa rezultatatilde icircn urma depunerii are rugozitatea maimicatilde ca rugozitatea suprafeţei interioare a vechii conducte Inainte de a se aplica metoda decatildeptuşire interioaratilde conducta se curatildetatilde foarte bine asiguracircndu-se un suport bun pentrucatildeptuşeala aplicatatilde In figura 3 se prezintatilde procedeul de catildeptuşire prin centrifugarePentru protejarea anticorozivatilde a conductelor metalice se aplicatilde catildeptuşeli cu ratildeşini poliexidicatilde
poliuree şi poliuretanToate aceste materiale au şi o bunatilde rezistenţatilde la abraziune Rugozitatea
suprafeţei interioare a conductei este foarte micatilde
Procedeul se aplicatilde la conducte cu diametrul nominal Dn= 80 divide 3400 mm şi lungimi aletronsoanelor de conducte L le 400 m
10
1 2 3 4 5 6Fig3 Utilaj pentru catildeptuşire prin centrifugare 1-conductatilde veche curatildeţatatilde 2 - furtun pentrualimentare cu mortar 3- robot 4- cap de pulverizare prin centrifugare 5- sistem de gletuire6-strat de mortar depus
Debitul de apatilde transportat prin conductatilde Q icircnainte de reabilitare calculat cu relaţiaQ = Av (16)
unde - Q este debitul apei vehiculate prin conductatilde icircn m3s- v ndashviteza apei icircn secţiunea de calcul icircn ms- A ndasharia secţiunii transversale a conductei icircn m2
trebuie satilde fie cel puţin egal cu debitul de apatilde transportat prin conducta reabilitatatildeMicşoracircndu-se diametrul interior al conductei viteza apei creşte cresc şi pierderile de sarcinatildedatoritatilde creşterii vitezei apei Din acest motiv icircn cadrul procesului de catildematildeşuire (torcretare)se procedeazatilde la gletuirea stratului de mortar de ciment pentru ca rugozitatea stratului realizatsa fie mai micatilde ca cea dinaintea reabilitatilderii Produsul de cimentare este alcatildetuit din cimentcu proprietatildeţi speciale + nisip cu granulaţie micatilde + aditivi Mortarul preparat icircn malaxoarespeciale dupatilde reţete este transportat cu pompe prin furtun la robot
Reproiectarea constatilde icircn calculul pierderilor de sarcinatilde unitare distribuite icircnainteşi dupatilde reabilitarea conductei precum şi a stabilitatildeţii statice sub influenţa diferitelorsarcini exterioarePierderile de sarcinatilde unitare distribuite icircn funcţie de debitul de apatilde transportat se determinatilde curelaţia
hr = Md Q2 (17)unde hr sunt pierderile de sarcinatilde unitar distribuite icircn mbar m
Md ndash modulul de rezistenţa hidraulicatilde icircn s2 m5Modulul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde Md se calculeazatilde cu relaţia
Md = 00826middot(λd5) (18)unde λ este coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde [-]
d- diametrul interior al conductei icircn mIntre coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde λ şi coeficientul lui Chezy ndashC- existatilde
legatildeturaλ = 8middotg C2 (19)
unde C -este coeficientul lui Chezy icircn m05sg-acceleraţia gravitaţionalatilde icircn ms2
Coeficientul lui Chezy se determinatilde cu expresia
C = kmiddotRh16 (20)
unde k-coeficientul de rugozitate al materialului [-]
11
Raza hidraulicatilde a conductei cu secţiunea circularatilde se determinatilde cu expresia
Rh = d4 (21)unde d ndash diametrul interior al conductei icircn m
In cazul icircn care se urmatildereşte protecţia anticorozivatilde umplerea fisurilor rigiditatea catildeptuşelii
(aplicaţie semi-structuralatilde) materialul folosit la obţinerea stratului depus de o anumitatilde
grosime t trebuie satilde asigure rezistenţa la forfecare pentru a menţine continuitatea
longitudinalatilde a stratului icircn prezenţa mişcatilderilor de teren rezistenţatilde la icircncovoiere rezistenţatilde
pentru preluarea sarcinilor dinamice Trebuie satildepate puţuri de lansare (de plecare de sosire
intermediare) care reprezintatilde circa 6 din suprafaţa totalatilde a şanţului necesar pentru
realizarea cu tranşeu deschis a conductei
223 Tehnologia sliplineTehnologia constatilde icircn introducerea unui tub nou icircn tubul vechi curatildeţat De regulatilde se
instaleazatilde conducte noi din GRP din PEID icircn conducte vechi Metoda se aplicatilde la reabilitareaconductelor de apatilde potabilatilde canalizare menajeratilde şi industrialatilde gaze naturale Toate sarcinilesunt preluate de noua conductatilde Secţiunea transversalatilde a noii conducte este mai micatilde casecţiunea transversalatilde a vechii conducte dar diferenţa va fi compensatatilde de valoareacoeficientul de rugozitate foarte mic al suprafeţei interioare a noii conducte Spaţiul dintrevechea conductatilde şi noua conductatilde este umplut cu un material special de cimentare In figura4A se prezintatilde schema tehnologicatilde de montare a noii conducte din PEID icircmbinatatilde prin suduratildecap la cap icircn exteriorul conductei vechiIn figura 4B se prezintatilde schema tehnologicatilde pentrumontare conducte GRP
A B1 2 3 4 5 1 2 3
12
Fig4 A-Tehnologie slipline montare conductatilde PEID 1- conductatilde veche2 ndashcap de tragere3-material de umplere4- cacircrlig6- conductatilde nouatilde PEID B-montare conductatilde GRP 1- conductatildeveche 2-material de cimentare 3- conductatilde nouatilde
224 Tehnologia subline
In conducta veche inspectatatilde video şi ulterior curatildeţatatilde foarte bine se introduce oconductatilde de polietilenatilde PE 80 sau PE 100 avatildend SDR (raportul dintre Dn t ) icircntre 26 şi 80Conducta nouatilde se supune unui proces de deformare a secţiunii transversale pe toatatilde lungimeaconductei sub forma de U ( icircn domeniul de elasticitate al materialului) dupatilde care se leagatilde cubenzi de sprijin figura 5 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde de troliu cu un cablu forţa detragere fiind monitorizatatilde permanent Dupatilde introducerea noii conducte icircn vechea conductatilde seintroduce apatilde sub presiune icircn conductatilde benzile de sprijin se vor rupe şi conducta nouatilde vareveni la forma iniţialatilde datoritatilde memoriei termice Procedeul se aplicatilde pentru Dn = 75mmdivide 1600mm şi lungimea L = 600m
1 2 3 4
Figura 5 Tehnologia subline 1- conductatilde veche 2- conductatilde nouatilde 3 ndash bandatilde de sprijin4 ndash conductatilde nouatilde revenitatilde la forma circularatilde
225 Tehnologia compact pipe
Conducta nouatilde din PEXa ( polietilenatilde reticulatatilde cu memoria formei) este introdusatilde icircnconducta de reabilitat deformatatilde sub forma literei C Aceastatilde conductatilde este trasatilde icircn conductaveche cu ajutorul unui troliu puţurile de acces sunt fie catildeminele de vanatilde existente fie puţuri
13
noi In figura 6 se prezintatilde poziţia conductei noi icircn timpul procesului de reabilitare şi dupatildereabilitare Readucerea conductei noi la forma iniţialatilde se face prin icircncatildelzire cu abur
Diametrul conductelor de reabilitat Dn = 100 divide 500 mm lungimea maximatilde 700mConducta nouatilde se muleazatilde pe interiorul conductei vechi şi preia sarcinile acesteia
226 Tehnologia swagelining
Tehnologia swagelining utilizeazatilde ca şi conductatilde nouatilde polietilena standard catildereia i sereduce diametrul cu 5divide 15 - deformatatilde icircn domeniul elastic cu ajutorul unui echipamentcomplex de reducere a diametrului figura 7 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde cu troliu icircnconducta veche ce trebuie reabilitatatilde Dupatilde aşzarea pe poziţia finalatilde a conductei forţa detragere este redusatilde iar conducta nouatilde revine la diametrul iniţial datoritatilde fenomenului derevenire elasticatilde Conducta nouatilde se muleazatilde perfect pe suprafaţa interioaratilde a conductei dereabilitat suprafaţatilde ce trebuie satilde fie curatatilde In figura 8 se prezintatilde instalaţia pentru procedeulswagelining Diametrul conductelor ce pot fi reabilitate Dn= 65 divide 1000mm la o lungimede 1000 m
Forţa de tracţiune a troliului poate fi determinatatilde cu relaţia ( 2 )
1 2 3Fig6 Tehnologia compact pipe 1-conductatilde de reabilitat 2- conductatildenouatilde deformatatilde icircn C 3- conductatilde nouatilde readusatilde la forma iniţialatilde
14
1 2 3 4 5
Figura 7Reducere dimensiuni conductatilde 1-conductatilde veche2 ndash conductatilde nouatilde gacirctuitatilde3- filieratilde 4- conductatilde nouatilde5- cap de tragere
1 2 3 4 5 6 7 8 9Figura 8 Instalaţie pentru tehnologia swagelining 1-conductatilde nouatilde PE 2- rolatilde de ghidare 3-reductor 4- puţ de plecare 5- conductatilde veche 6- cap de tragere 7- cablu 8-puţ sosire 9-troliu
267 Tehnologia rolldown
Tehnologia se aplicatilde la sistemele de distribuţie apatilde cu diametre mari amplasate icircn zone cutrafic pietonal şi auto ridicat Se utilizeazatilde conducte din PE icircmbinate prin suduratilde cap la cap peşantier cu ajutorul unui dispozitiv special cu role perechi Acest dispozitiv reduce diametrulcu maxim 10 icircn domeniul elastic al materialului viteza de reducere fiind de 1divide 3mminutReaducerea la forma şi dimensiunea iniţialatilde se face prin icircncatildelzirea conductei cu aburProcedeul este unul structural se pot reabilita conducte instabil din punct de vederestatic In figura 9 se prezintatilde tehnologia rolldown Dimensiunile conductelor de reabilitatDn=150 divide1000 mm lungimea 600 divide800 m
15
1 2 3 4
Figura 9 Tehnologia rolldown 1-conductatilde de reabilitat2-role3- conductatilde nouatilde4- conductatilde nouatilde fixatatilde icircn conducta veche
Bibliografie1 Roman M şa- Analiza multicriterialatilde Manual 2012 Academia de studii economiceBucureşti2 Massimio Flori ndashGhid pentru analiza cost-beneficu a proiectelor de investiţii Fonduleuopean pentru dezvoltare regionalatilde fondul de coeziune şi ISPA Universitatea de studii dinMilano 19973xxx - Ghid naţional pentru analiza cost-beneficiu a proiectelor finanţate din instrumentelestructurale Ministerul Economiei şi finanţelor4 StoenescuAl şa- Culegere de probleme de mecanicatilde teoreticatilde Editura Didacticatilde şipedagogicatilde Bucureşti 19655 Tudor I şa ndash Protecţia anticorozivatilde şi reabilitatea conductelor şi rezervoarelor EdituraUPG Ploieşti 2007 ISBN ndash 978-973-719-154-06 UTCB-ICECOM Bucureşti ndash Ghid pentru reabilitatea conductelor pentru transportul apei(brutecurate uzate uzate epurate etc) Bucureşti 20137Alessandrescu A- Inginerie mecanicatilde a sistemelor de conducte Ghid de proiectare + CDEditura AGIR Bucureşti 2013 ISBN 978-973-720-489-98 Paraschiv D- Tehnologii de recondiţionare şi procesatilderi ale suprafeţelor metalice EdituraJunimea Iaşi 2005 ISBN 973-37-0539-x9Najafi M ndash Trenchless technologies Piping- Installation and Inspection SUA ASCE PressISBN -978-0-07-164088-62010
16
10 Trujillo ARGhaderi S- Analysis of the long ndashterm Effect of mentenance Strategies InPipelines Technology 2006 Conference Bochum200611 httpmasinisiutilajero12 wwwtpcomro13 wwwrehaucom14SREN 129502 Calculul de rezistenţatilde mecanicatilde al reţele lor icircngropate sub diverse condiţiide icircncatildercare15 wwwceindustrialcomro16 httpinstalatiiucoznetindexconducte0-1517 wwwmnsrocamasuire framehtml18 wwwreabilitare-conductero19wwwcrumanro20 wwwHobasro21wwwgrup4cjro
- Note de curs 1pdf
- Note de curs 2_3pdf
- Note de curs 4_5pdf
- Note de curs 6pdf
- Note de curs 7_8_9pdf
10
1 2 3 4 5 6Fig3 Utilaj pentru catildeptuşire prin centrifugare 1-conductatilde veche curatildeţatatilde 2 - furtun pentrualimentare cu mortar 3- robot 4- cap de pulverizare prin centrifugare 5- sistem de gletuire6-strat de mortar depus
Debitul de apatilde transportat prin conductatilde Q icircnainte de reabilitare calculat cu relaţiaQ = Av (16)
unde - Q este debitul apei vehiculate prin conductatilde icircn m3s- v ndashviteza apei icircn secţiunea de calcul icircn ms- A ndasharia secţiunii transversale a conductei icircn m2
trebuie satilde fie cel puţin egal cu debitul de apatilde transportat prin conducta reabilitatatildeMicşoracircndu-se diametrul interior al conductei viteza apei creşte cresc şi pierderile de sarcinatildedatoritatilde creşterii vitezei apei Din acest motiv icircn cadrul procesului de catildematildeşuire (torcretare)se procedeazatilde la gletuirea stratului de mortar de ciment pentru ca rugozitatea stratului realizatsa fie mai micatilde ca cea dinaintea reabilitatilderii Produsul de cimentare este alcatildetuit din cimentcu proprietatildeţi speciale + nisip cu granulaţie micatilde + aditivi Mortarul preparat icircn malaxoarespeciale dupatilde reţete este transportat cu pompe prin furtun la robot
Reproiectarea constatilde icircn calculul pierderilor de sarcinatilde unitare distribuite icircnainteşi dupatilde reabilitarea conductei precum şi a stabilitatildeţii statice sub influenţa diferitelorsarcini exterioarePierderile de sarcinatilde unitare distribuite icircn funcţie de debitul de apatilde transportat se determinatilde curelaţia
hr = Md Q2 (17)unde hr sunt pierderile de sarcinatilde unitar distribuite icircn mbar m
Md ndash modulul de rezistenţa hidraulicatilde icircn s2 m5Modulul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde Md se calculeazatilde cu relaţia
Md = 00826middot(λd5) (18)unde λ este coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde [-]
d- diametrul interior al conductei icircn mIntre coeficientul de rezistenţatilde hidraulicatilde liniaratilde λ şi coeficientul lui Chezy ndashC- existatilde
legatildeturaλ = 8middotg C2 (19)
unde C -este coeficientul lui Chezy icircn m05sg-acceleraţia gravitaţionalatilde icircn ms2
Coeficientul lui Chezy se determinatilde cu expresia
C = kmiddotRh16 (20)
unde k-coeficientul de rugozitate al materialului [-]
11
Raza hidraulicatilde a conductei cu secţiunea circularatilde se determinatilde cu expresia
Rh = d4 (21)unde d ndash diametrul interior al conductei icircn m
In cazul icircn care se urmatildereşte protecţia anticorozivatilde umplerea fisurilor rigiditatea catildeptuşelii
(aplicaţie semi-structuralatilde) materialul folosit la obţinerea stratului depus de o anumitatilde
grosime t trebuie satilde asigure rezistenţa la forfecare pentru a menţine continuitatea
longitudinalatilde a stratului icircn prezenţa mişcatilderilor de teren rezistenţatilde la icircncovoiere rezistenţatilde
pentru preluarea sarcinilor dinamice Trebuie satildepate puţuri de lansare (de plecare de sosire
intermediare) care reprezintatilde circa 6 din suprafaţa totalatilde a şanţului necesar pentru
realizarea cu tranşeu deschis a conductei
223 Tehnologia sliplineTehnologia constatilde icircn introducerea unui tub nou icircn tubul vechi curatildeţat De regulatilde se
instaleazatilde conducte noi din GRP din PEID icircn conducte vechi Metoda se aplicatilde la reabilitareaconductelor de apatilde potabilatilde canalizare menajeratilde şi industrialatilde gaze naturale Toate sarcinilesunt preluate de noua conductatilde Secţiunea transversalatilde a noii conducte este mai micatilde casecţiunea transversalatilde a vechii conducte dar diferenţa va fi compensatatilde de valoareacoeficientul de rugozitate foarte mic al suprafeţei interioare a noii conducte Spaţiul dintrevechea conductatilde şi noua conductatilde este umplut cu un material special de cimentare In figura4A se prezintatilde schema tehnologicatilde de montare a noii conducte din PEID icircmbinatatilde prin suduratildecap la cap icircn exteriorul conductei vechiIn figura 4B se prezintatilde schema tehnologicatilde pentrumontare conducte GRP
A B1 2 3 4 5 1 2 3
12
Fig4 A-Tehnologie slipline montare conductatilde PEID 1- conductatilde veche2 ndashcap de tragere3-material de umplere4- cacircrlig6- conductatilde nouatilde PEID B-montare conductatilde GRP 1- conductatildeveche 2-material de cimentare 3- conductatilde nouatilde
224 Tehnologia subline
In conducta veche inspectatatilde video şi ulterior curatildeţatatilde foarte bine se introduce oconductatilde de polietilenatilde PE 80 sau PE 100 avatildend SDR (raportul dintre Dn t ) icircntre 26 şi 80Conducta nouatilde se supune unui proces de deformare a secţiunii transversale pe toatatilde lungimeaconductei sub forma de U ( icircn domeniul de elasticitate al materialului) dupatilde care se leagatilde cubenzi de sprijin figura 5 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde de troliu cu un cablu forţa detragere fiind monitorizatatilde permanent Dupatilde introducerea noii conducte icircn vechea conductatilde seintroduce apatilde sub presiune icircn conductatilde benzile de sprijin se vor rupe şi conducta nouatilde vareveni la forma iniţialatilde datoritatilde memoriei termice Procedeul se aplicatilde pentru Dn = 75mmdivide 1600mm şi lungimea L = 600m
1 2 3 4
Figura 5 Tehnologia subline 1- conductatilde veche 2- conductatilde nouatilde 3 ndash bandatilde de sprijin4 ndash conductatilde nouatilde revenitatilde la forma circularatilde
225 Tehnologia compact pipe
Conducta nouatilde din PEXa ( polietilenatilde reticulatatilde cu memoria formei) este introdusatilde icircnconducta de reabilitat deformatatilde sub forma literei C Aceastatilde conductatilde este trasatilde icircn conductaveche cu ajutorul unui troliu puţurile de acces sunt fie catildeminele de vanatilde existente fie puţuri
13
noi In figura 6 se prezintatilde poziţia conductei noi icircn timpul procesului de reabilitare şi dupatildereabilitare Readucerea conductei noi la forma iniţialatilde se face prin icircncatildelzire cu abur
Diametrul conductelor de reabilitat Dn = 100 divide 500 mm lungimea maximatilde 700mConducta nouatilde se muleazatilde pe interiorul conductei vechi şi preia sarcinile acesteia
226 Tehnologia swagelining
Tehnologia swagelining utilizeazatilde ca şi conductatilde nouatilde polietilena standard catildereia i sereduce diametrul cu 5divide 15 - deformatatilde icircn domeniul elastic cu ajutorul unui echipamentcomplex de reducere a diametrului figura 7 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde cu troliu icircnconducta veche ce trebuie reabilitatatilde Dupatilde aşzarea pe poziţia finalatilde a conductei forţa detragere este redusatilde iar conducta nouatilde revine la diametrul iniţial datoritatilde fenomenului derevenire elasticatilde Conducta nouatilde se muleazatilde perfect pe suprafaţa interioaratilde a conductei dereabilitat suprafaţatilde ce trebuie satilde fie curatatilde In figura 8 se prezintatilde instalaţia pentru procedeulswagelining Diametrul conductelor ce pot fi reabilitate Dn= 65 divide 1000mm la o lungimede 1000 m
Forţa de tracţiune a troliului poate fi determinatatilde cu relaţia ( 2 )
1 2 3Fig6 Tehnologia compact pipe 1-conductatilde de reabilitat 2- conductatildenouatilde deformatatilde icircn C 3- conductatilde nouatilde readusatilde la forma iniţialatilde
14
1 2 3 4 5
Figura 7Reducere dimensiuni conductatilde 1-conductatilde veche2 ndash conductatilde nouatilde gacirctuitatilde3- filieratilde 4- conductatilde nouatilde5- cap de tragere
1 2 3 4 5 6 7 8 9Figura 8 Instalaţie pentru tehnologia swagelining 1-conductatilde nouatilde PE 2- rolatilde de ghidare 3-reductor 4- puţ de plecare 5- conductatilde veche 6- cap de tragere 7- cablu 8-puţ sosire 9-troliu
267 Tehnologia rolldown
Tehnologia se aplicatilde la sistemele de distribuţie apatilde cu diametre mari amplasate icircn zone cutrafic pietonal şi auto ridicat Se utilizeazatilde conducte din PE icircmbinate prin suduratilde cap la cap peşantier cu ajutorul unui dispozitiv special cu role perechi Acest dispozitiv reduce diametrulcu maxim 10 icircn domeniul elastic al materialului viteza de reducere fiind de 1divide 3mminutReaducerea la forma şi dimensiunea iniţialatilde se face prin icircncatildelzirea conductei cu aburProcedeul este unul structural se pot reabilita conducte instabil din punct de vederestatic In figura 9 se prezintatilde tehnologia rolldown Dimensiunile conductelor de reabilitatDn=150 divide1000 mm lungimea 600 divide800 m
15
1 2 3 4
Figura 9 Tehnologia rolldown 1-conductatilde de reabilitat2-role3- conductatilde nouatilde4- conductatilde nouatilde fixatatilde icircn conducta veche
Bibliografie1 Roman M şa- Analiza multicriterialatilde Manual 2012 Academia de studii economiceBucureşti2 Massimio Flori ndashGhid pentru analiza cost-beneficu a proiectelor de investiţii Fonduleuopean pentru dezvoltare regionalatilde fondul de coeziune şi ISPA Universitatea de studii dinMilano 19973xxx - Ghid naţional pentru analiza cost-beneficiu a proiectelor finanţate din instrumentelestructurale Ministerul Economiei şi finanţelor4 StoenescuAl şa- Culegere de probleme de mecanicatilde teoreticatilde Editura Didacticatilde şipedagogicatilde Bucureşti 19655 Tudor I şa ndash Protecţia anticorozivatilde şi reabilitatea conductelor şi rezervoarelor EdituraUPG Ploieşti 2007 ISBN ndash 978-973-719-154-06 UTCB-ICECOM Bucureşti ndash Ghid pentru reabilitatea conductelor pentru transportul apei(brutecurate uzate uzate epurate etc) Bucureşti 20137Alessandrescu A- Inginerie mecanicatilde a sistemelor de conducte Ghid de proiectare + CDEditura AGIR Bucureşti 2013 ISBN 978-973-720-489-98 Paraschiv D- Tehnologii de recondiţionare şi procesatilderi ale suprafeţelor metalice EdituraJunimea Iaşi 2005 ISBN 973-37-0539-x9Najafi M ndash Trenchless technologies Piping- Installation and Inspection SUA ASCE PressISBN -978-0-07-164088-62010
16
10 Trujillo ARGhaderi S- Analysis of the long ndashterm Effect of mentenance Strategies InPipelines Technology 2006 Conference Bochum200611 httpmasinisiutilajero12 wwwtpcomro13 wwwrehaucom14SREN 129502 Calculul de rezistenţatilde mecanicatilde al reţele lor icircngropate sub diverse condiţiide icircncatildercare15 wwwceindustrialcomro16 httpinstalatiiucoznetindexconducte0-1517 wwwmnsrocamasuire framehtml18 wwwreabilitare-conductero19wwwcrumanro20 wwwHobasro21wwwgrup4cjro
- Note de curs 1pdf
- Note de curs 2_3pdf
- Note de curs 4_5pdf
- Note de curs 6pdf
- Note de curs 7_8_9pdf
11
Raza hidraulicatilde a conductei cu secţiunea circularatilde se determinatilde cu expresia
Rh = d4 (21)unde d ndash diametrul interior al conductei icircn m
In cazul icircn care se urmatildereşte protecţia anticorozivatilde umplerea fisurilor rigiditatea catildeptuşelii
(aplicaţie semi-structuralatilde) materialul folosit la obţinerea stratului depus de o anumitatilde
grosime t trebuie satilde asigure rezistenţa la forfecare pentru a menţine continuitatea
longitudinalatilde a stratului icircn prezenţa mişcatilderilor de teren rezistenţatilde la icircncovoiere rezistenţatilde
pentru preluarea sarcinilor dinamice Trebuie satildepate puţuri de lansare (de plecare de sosire
intermediare) care reprezintatilde circa 6 din suprafaţa totalatilde a şanţului necesar pentru
realizarea cu tranşeu deschis a conductei
223 Tehnologia sliplineTehnologia constatilde icircn introducerea unui tub nou icircn tubul vechi curatildeţat De regulatilde se
instaleazatilde conducte noi din GRP din PEID icircn conducte vechi Metoda se aplicatilde la reabilitareaconductelor de apatilde potabilatilde canalizare menajeratilde şi industrialatilde gaze naturale Toate sarcinilesunt preluate de noua conductatilde Secţiunea transversalatilde a noii conducte este mai micatilde casecţiunea transversalatilde a vechii conducte dar diferenţa va fi compensatatilde de valoareacoeficientul de rugozitate foarte mic al suprafeţei interioare a noii conducte Spaţiul dintrevechea conductatilde şi noua conductatilde este umplut cu un material special de cimentare In figura4A se prezintatilde schema tehnologicatilde de montare a noii conducte din PEID icircmbinatatilde prin suduratildecap la cap icircn exteriorul conductei vechiIn figura 4B se prezintatilde schema tehnologicatilde pentrumontare conducte GRP
A B1 2 3 4 5 1 2 3
12
Fig4 A-Tehnologie slipline montare conductatilde PEID 1- conductatilde veche2 ndashcap de tragere3-material de umplere4- cacircrlig6- conductatilde nouatilde PEID B-montare conductatilde GRP 1- conductatildeveche 2-material de cimentare 3- conductatilde nouatilde
224 Tehnologia subline
In conducta veche inspectatatilde video şi ulterior curatildeţatatilde foarte bine se introduce oconductatilde de polietilenatilde PE 80 sau PE 100 avatildend SDR (raportul dintre Dn t ) icircntre 26 şi 80Conducta nouatilde se supune unui proces de deformare a secţiunii transversale pe toatatilde lungimeaconductei sub forma de U ( icircn domeniul de elasticitate al materialului) dupatilde care se leagatilde cubenzi de sprijin figura 5 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde de troliu cu un cablu forţa detragere fiind monitorizatatilde permanent Dupatilde introducerea noii conducte icircn vechea conductatilde seintroduce apatilde sub presiune icircn conductatilde benzile de sprijin se vor rupe şi conducta nouatilde vareveni la forma iniţialatilde datoritatilde memoriei termice Procedeul se aplicatilde pentru Dn = 75mmdivide 1600mm şi lungimea L = 600m
1 2 3 4
Figura 5 Tehnologia subline 1- conductatilde veche 2- conductatilde nouatilde 3 ndash bandatilde de sprijin4 ndash conductatilde nouatilde revenitatilde la forma circularatilde
225 Tehnologia compact pipe
Conducta nouatilde din PEXa ( polietilenatilde reticulatatilde cu memoria formei) este introdusatilde icircnconducta de reabilitat deformatatilde sub forma literei C Aceastatilde conductatilde este trasatilde icircn conductaveche cu ajutorul unui troliu puţurile de acces sunt fie catildeminele de vanatilde existente fie puţuri
13
noi In figura 6 se prezintatilde poziţia conductei noi icircn timpul procesului de reabilitare şi dupatildereabilitare Readucerea conductei noi la forma iniţialatilde se face prin icircncatildelzire cu abur
Diametrul conductelor de reabilitat Dn = 100 divide 500 mm lungimea maximatilde 700mConducta nouatilde se muleazatilde pe interiorul conductei vechi şi preia sarcinile acesteia
226 Tehnologia swagelining
Tehnologia swagelining utilizeazatilde ca şi conductatilde nouatilde polietilena standard catildereia i sereduce diametrul cu 5divide 15 - deformatatilde icircn domeniul elastic cu ajutorul unui echipamentcomplex de reducere a diametrului figura 7 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde cu troliu icircnconducta veche ce trebuie reabilitatatilde Dupatilde aşzarea pe poziţia finalatilde a conductei forţa detragere este redusatilde iar conducta nouatilde revine la diametrul iniţial datoritatilde fenomenului derevenire elasticatilde Conducta nouatilde se muleazatilde perfect pe suprafaţa interioaratilde a conductei dereabilitat suprafaţatilde ce trebuie satilde fie curatatilde In figura 8 se prezintatilde instalaţia pentru procedeulswagelining Diametrul conductelor ce pot fi reabilitate Dn= 65 divide 1000mm la o lungimede 1000 m
Forţa de tracţiune a troliului poate fi determinatatilde cu relaţia ( 2 )
1 2 3Fig6 Tehnologia compact pipe 1-conductatilde de reabilitat 2- conductatildenouatilde deformatatilde icircn C 3- conductatilde nouatilde readusatilde la forma iniţialatilde
14
1 2 3 4 5
Figura 7Reducere dimensiuni conductatilde 1-conductatilde veche2 ndash conductatilde nouatilde gacirctuitatilde3- filieratilde 4- conductatilde nouatilde5- cap de tragere
1 2 3 4 5 6 7 8 9Figura 8 Instalaţie pentru tehnologia swagelining 1-conductatilde nouatilde PE 2- rolatilde de ghidare 3-reductor 4- puţ de plecare 5- conductatilde veche 6- cap de tragere 7- cablu 8-puţ sosire 9-troliu
267 Tehnologia rolldown
Tehnologia se aplicatilde la sistemele de distribuţie apatilde cu diametre mari amplasate icircn zone cutrafic pietonal şi auto ridicat Se utilizeazatilde conducte din PE icircmbinate prin suduratilde cap la cap peşantier cu ajutorul unui dispozitiv special cu role perechi Acest dispozitiv reduce diametrulcu maxim 10 icircn domeniul elastic al materialului viteza de reducere fiind de 1divide 3mminutReaducerea la forma şi dimensiunea iniţialatilde se face prin icircncatildelzirea conductei cu aburProcedeul este unul structural se pot reabilita conducte instabil din punct de vederestatic In figura 9 se prezintatilde tehnologia rolldown Dimensiunile conductelor de reabilitatDn=150 divide1000 mm lungimea 600 divide800 m
15
1 2 3 4
Figura 9 Tehnologia rolldown 1-conductatilde de reabilitat2-role3- conductatilde nouatilde4- conductatilde nouatilde fixatatilde icircn conducta veche
Bibliografie1 Roman M şa- Analiza multicriterialatilde Manual 2012 Academia de studii economiceBucureşti2 Massimio Flori ndashGhid pentru analiza cost-beneficu a proiectelor de investiţii Fonduleuopean pentru dezvoltare regionalatilde fondul de coeziune şi ISPA Universitatea de studii dinMilano 19973xxx - Ghid naţional pentru analiza cost-beneficiu a proiectelor finanţate din instrumentelestructurale Ministerul Economiei şi finanţelor4 StoenescuAl şa- Culegere de probleme de mecanicatilde teoreticatilde Editura Didacticatilde şipedagogicatilde Bucureşti 19655 Tudor I şa ndash Protecţia anticorozivatilde şi reabilitatea conductelor şi rezervoarelor EdituraUPG Ploieşti 2007 ISBN ndash 978-973-719-154-06 UTCB-ICECOM Bucureşti ndash Ghid pentru reabilitatea conductelor pentru transportul apei(brutecurate uzate uzate epurate etc) Bucureşti 20137Alessandrescu A- Inginerie mecanicatilde a sistemelor de conducte Ghid de proiectare + CDEditura AGIR Bucureşti 2013 ISBN 978-973-720-489-98 Paraschiv D- Tehnologii de recondiţionare şi procesatilderi ale suprafeţelor metalice EdituraJunimea Iaşi 2005 ISBN 973-37-0539-x9Najafi M ndash Trenchless technologies Piping- Installation and Inspection SUA ASCE PressISBN -978-0-07-164088-62010
16
10 Trujillo ARGhaderi S- Analysis of the long ndashterm Effect of mentenance Strategies InPipelines Technology 2006 Conference Bochum200611 httpmasinisiutilajero12 wwwtpcomro13 wwwrehaucom14SREN 129502 Calculul de rezistenţatilde mecanicatilde al reţele lor icircngropate sub diverse condiţiide icircncatildercare15 wwwceindustrialcomro16 httpinstalatiiucoznetindexconducte0-1517 wwwmnsrocamasuire framehtml18 wwwreabilitare-conductero19wwwcrumanro20 wwwHobasro21wwwgrup4cjro
- Note de curs 1pdf
- Note de curs 2_3pdf
- Note de curs 4_5pdf
- Note de curs 6pdf
- Note de curs 7_8_9pdf
12
Fig4 A-Tehnologie slipline montare conductatilde PEID 1- conductatilde veche2 ndashcap de tragere3-material de umplere4- cacircrlig6- conductatilde nouatilde PEID B-montare conductatilde GRP 1- conductatildeveche 2-material de cimentare 3- conductatilde nouatilde
224 Tehnologia subline
In conducta veche inspectatatilde video şi ulterior curatildeţatatilde foarte bine se introduce oconductatilde de polietilenatilde PE 80 sau PE 100 avatildend SDR (raportul dintre Dn t ) icircntre 26 şi 80Conducta nouatilde se supune unui proces de deformare a secţiunii transversale pe toatatilde lungimeaconductei sub forma de U ( icircn domeniul de elasticitate al materialului) dupatilde care se leagatilde cubenzi de sprijin figura 5 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde de troliu cu un cablu forţa detragere fiind monitorizatatilde permanent Dupatilde introducerea noii conducte icircn vechea conductatilde seintroduce apatilde sub presiune icircn conductatilde benzile de sprijin se vor rupe şi conducta nouatilde vareveni la forma iniţialatilde datoritatilde memoriei termice Procedeul se aplicatilde pentru Dn = 75mmdivide 1600mm şi lungimea L = 600m
1 2 3 4
Figura 5 Tehnologia subline 1- conductatilde veche 2- conductatilde nouatilde 3 ndash bandatilde de sprijin4 ndash conductatilde nouatilde revenitatilde la forma circularatilde
225 Tehnologia compact pipe
Conducta nouatilde din PEXa ( polietilenatilde reticulatatilde cu memoria formei) este introdusatilde icircnconducta de reabilitat deformatatilde sub forma literei C Aceastatilde conductatilde este trasatilde icircn conductaveche cu ajutorul unui troliu puţurile de acces sunt fie catildeminele de vanatilde existente fie puţuri
13
noi In figura 6 se prezintatilde poziţia conductei noi icircn timpul procesului de reabilitare şi dupatildereabilitare Readucerea conductei noi la forma iniţialatilde se face prin icircncatildelzire cu abur
Diametrul conductelor de reabilitat Dn = 100 divide 500 mm lungimea maximatilde 700mConducta nouatilde se muleazatilde pe interiorul conductei vechi şi preia sarcinile acesteia
226 Tehnologia swagelining
Tehnologia swagelining utilizeazatilde ca şi conductatilde nouatilde polietilena standard catildereia i sereduce diametrul cu 5divide 15 - deformatatilde icircn domeniul elastic cu ajutorul unui echipamentcomplex de reducere a diametrului figura 7 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde cu troliu icircnconducta veche ce trebuie reabilitatatilde Dupatilde aşzarea pe poziţia finalatilde a conductei forţa detragere este redusatilde iar conducta nouatilde revine la diametrul iniţial datoritatilde fenomenului derevenire elasticatilde Conducta nouatilde se muleazatilde perfect pe suprafaţa interioaratilde a conductei dereabilitat suprafaţatilde ce trebuie satilde fie curatatilde In figura 8 se prezintatilde instalaţia pentru procedeulswagelining Diametrul conductelor ce pot fi reabilitate Dn= 65 divide 1000mm la o lungimede 1000 m
Forţa de tracţiune a troliului poate fi determinatatilde cu relaţia ( 2 )
1 2 3Fig6 Tehnologia compact pipe 1-conductatilde de reabilitat 2- conductatildenouatilde deformatatilde icircn C 3- conductatilde nouatilde readusatilde la forma iniţialatilde
14
1 2 3 4 5
Figura 7Reducere dimensiuni conductatilde 1-conductatilde veche2 ndash conductatilde nouatilde gacirctuitatilde3- filieratilde 4- conductatilde nouatilde5- cap de tragere
1 2 3 4 5 6 7 8 9Figura 8 Instalaţie pentru tehnologia swagelining 1-conductatilde nouatilde PE 2- rolatilde de ghidare 3-reductor 4- puţ de plecare 5- conductatilde veche 6- cap de tragere 7- cablu 8-puţ sosire 9-troliu
267 Tehnologia rolldown
Tehnologia se aplicatilde la sistemele de distribuţie apatilde cu diametre mari amplasate icircn zone cutrafic pietonal şi auto ridicat Se utilizeazatilde conducte din PE icircmbinate prin suduratilde cap la cap peşantier cu ajutorul unui dispozitiv special cu role perechi Acest dispozitiv reduce diametrulcu maxim 10 icircn domeniul elastic al materialului viteza de reducere fiind de 1divide 3mminutReaducerea la forma şi dimensiunea iniţialatilde se face prin icircncatildelzirea conductei cu aburProcedeul este unul structural se pot reabilita conducte instabil din punct de vederestatic In figura 9 se prezintatilde tehnologia rolldown Dimensiunile conductelor de reabilitatDn=150 divide1000 mm lungimea 600 divide800 m
15
1 2 3 4
Figura 9 Tehnologia rolldown 1-conductatilde de reabilitat2-role3- conductatilde nouatilde4- conductatilde nouatilde fixatatilde icircn conducta veche
Bibliografie1 Roman M şa- Analiza multicriterialatilde Manual 2012 Academia de studii economiceBucureşti2 Massimio Flori ndashGhid pentru analiza cost-beneficu a proiectelor de investiţii Fonduleuopean pentru dezvoltare regionalatilde fondul de coeziune şi ISPA Universitatea de studii dinMilano 19973xxx - Ghid naţional pentru analiza cost-beneficiu a proiectelor finanţate din instrumentelestructurale Ministerul Economiei şi finanţelor4 StoenescuAl şa- Culegere de probleme de mecanicatilde teoreticatilde Editura Didacticatilde şipedagogicatilde Bucureşti 19655 Tudor I şa ndash Protecţia anticorozivatilde şi reabilitatea conductelor şi rezervoarelor EdituraUPG Ploieşti 2007 ISBN ndash 978-973-719-154-06 UTCB-ICECOM Bucureşti ndash Ghid pentru reabilitatea conductelor pentru transportul apei(brutecurate uzate uzate epurate etc) Bucureşti 20137Alessandrescu A- Inginerie mecanicatilde a sistemelor de conducte Ghid de proiectare + CDEditura AGIR Bucureşti 2013 ISBN 978-973-720-489-98 Paraschiv D- Tehnologii de recondiţionare şi procesatilderi ale suprafeţelor metalice EdituraJunimea Iaşi 2005 ISBN 973-37-0539-x9Najafi M ndash Trenchless technologies Piping- Installation and Inspection SUA ASCE PressISBN -978-0-07-164088-62010
16
10 Trujillo ARGhaderi S- Analysis of the long ndashterm Effect of mentenance Strategies InPipelines Technology 2006 Conference Bochum200611 httpmasinisiutilajero12 wwwtpcomro13 wwwrehaucom14SREN 129502 Calculul de rezistenţatilde mecanicatilde al reţele lor icircngropate sub diverse condiţiide icircncatildercare15 wwwceindustrialcomro16 httpinstalatiiucoznetindexconducte0-1517 wwwmnsrocamasuire framehtml18 wwwreabilitare-conductero19wwwcrumanro20 wwwHobasro21wwwgrup4cjro
- Note de curs 1pdf
- Note de curs 2_3pdf
- Note de curs 4_5pdf
- Note de curs 6pdf
- Note de curs 7_8_9pdf
13
noi In figura 6 se prezintatilde poziţia conductei noi icircn timpul procesului de reabilitare şi dupatildereabilitare Readucerea conductei noi la forma iniţialatilde se face prin icircncatildelzire cu abur
Diametrul conductelor de reabilitat Dn = 100 divide 500 mm lungimea maximatilde 700mConducta nouatilde se muleazatilde pe interiorul conductei vechi şi preia sarcinile acesteia
226 Tehnologia swagelining
Tehnologia swagelining utilizeazatilde ca şi conductatilde nouatilde polietilena standard catildereia i sereduce diametrul cu 5divide 15 - deformatatilde icircn domeniul elastic cu ajutorul unui echipamentcomplex de reducere a diametrului figura 7 Conducta nouatilde deformatatilde este trasatilde cu troliu icircnconducta veche ce trebuie reabilitatatilde Dupatilde aşzarea pe poziţia finalatilde a conductei forţa detragere este redusatilde iar conducta nouatilde revine la diametrul iniţial datoritatilde fenomenului derevenire elasticatilde Conducta nouatilde se muleazatilde perfect pe suprafaţa interioaratilde a conductei dereabilitat suprafaţatilde ce trebuie satilde fie curatatilde In figura 8 se prezintatilde instalaţia pentru procedeulswagelining Diametrul conductelor ce pot fi reabilitate Dn= 65 divide 1000mm la o lungimede 1000 m
Forţa de tracţiune a troliului poate fi determinatatilde cu relaţia ( 2 )
1 2 3Fig6 Tehnologia compact pipe 1-conductatilde de reabilitat 2- conductatildenouatilde deformatatilde icircn C 3- conductatilde nouatilde readusatilde la forma iniţialatilde
14
1 2 3 4 5
Figura 7Reducere dimensiuni conductatilde 1-conductatilde veche2 ndash conductatilde nouatilde gacirctuitatilde3- filieratilde 4- conductatilde nouatilde5- cap de tragere
1 2 3 4 5 6 7 8 9Figura 8 Instalaţie pentru tehnologia swagelining 1-conductatilde nouatilde PE 2- rolatilde de ghidare 3-reductor 4- puţ de plecare 5- conductatilde veche 6- cap de tragere 7- cablu 8-puţ sosire 9-troliu
267 Tehnologia rolldown
Tehnologia se aplicatilde la sistemele de distribuţie apatilde cu diametre mari amplasate icircn zone cutrafic pietonal şi auto ridicat Se utilizeazatilde conducte din PE icircmbinate prin suduratilde cap la cap peşantier cu ajutorul unui dispozitiv special cu role perechi Acest dispozitiv reduce diametrulcu maxim 10 icircn domeniul elastic al materialului viteza de reducere fiind de 1divide 3mminutReaducerea la forma şi dimensiunea iniţialatilde se face prin icircncatildelzirea conductei cu aburProcedeul este unul structural se pot reabilita conducte instabil din punct de vederestatic In figura 9 se prezintatilde tehnologia rolldown Dimensiunile conductelor de reabilitatDn=150 divide1000 mm lungimea 600 divide800 m
15
1 2 3 4
Figura 9 Tehnologia rolldown 1-conductatilde de reabilitat2-role3- conductatilde nouatilde4- conductatilde nouatilde fixatatilde icircn conducta veche
Bibliografie1 Roman M şa- Analiza multicriterialatilde Manual 2012 Academia de studii economiceBucureşti2 Massimio Flori ndashGhid pentru analiza cost-beneficu a proiectelor de investiţii Fonduleuopean pentru dezvoltare regionalatilde fondul de coeziune şi ISPA Universitatea de studii dinMilano 19973xxx - Ghid naţional pentru analiza cost-beneficiu a proiectelor finanţate din instrumentelestructurale Ministerul Economiei şi finanţelor4 StoenescuAl şa- Culegere de probleme de mecanicatilde teoreticatilde Editura Didacticatilde şipedagogicatilde Bucureşti 19655 Tudor I şa ndash Protecţia anticorozivatilde şi reabilitatea conductelor şi rezervoarelor EdituraUPG Ploieşti 2007 ISBN ndash 978-973-719-154-06 UTCB-ICECOM Bucureşti ndash Ghid pentru reabilitatea conductelor pentru transportul apei(brutecurate uzate uzate epurate etc) Bucureşti 20137Alessandrescu A- Inginerie mecanicatilde a sistemelor de conducte Ghid de proiectare + CDEditura AGIR Bucureşti 2013 ISBN 978-973-720-489-98 Paraschiv D- Tehnologii de recondiţionare şi procesatilderi ale suprafeţelor metalice EdituraJunimea Iaşi 2005 ISBN 973-37-0539-x9Najafi M ndash Trenchless technologies Piping- Installation and Inspection SUA ASCE PressISBN -978-0-07-164088-62010
16
10 Trujillo ARGhaderi S- Analysis of the long ndashterm Effect of mentenance Strategies InPipelines Technology 2006 Conference Bochum200611 httpmasinisiutilajero12 wwwtpcomro13 wwwrehaucom14SREN 129502 Calculul de rezistenţatilde mecanicatilde al reţele lor icircngropate sub diverse condiţiide icircncatildercare15 wwwceindustrialcomro16 httpinstalatiiucoznetindexconducte0-1517 wwwmnsrocamasuire framehtml18 wwwreabilitare-conductero19wwwcrumanro20 wwwHobasro21wwwgrup4cjro
- Note de curs 1pdf
- Note de curs 2_3pdf
- Note de curs 4_5pdf
- Note de curs 6pdf
- Note de curs 7_8_9pdf
14
1 2 3 4 5
Figura 7Reducere dimensiuni conductatilde 1-conductatilde veche2 ndash conductatilde nouatilde gacirctuitatilde3- filieratilde 4- conductatilde nouatilde5- cap de tragere
1 2 3 4 5 6 7 8 9Figura 8 Instalaţie pentru tehnologia swagelining 1-conductatilde nouatilde PE 2- rolatilde de ghidare 3-reductor 4- puţ de plecare 5- conductatilde veche 6- cap de tragere 7- cablu 8-puţ sosire 9-troliu
267 Tehnologia rolldown
Tehnologia se aplicatilde la sistemele de distribuţie apatilde cu diametre mari amplasate icircn zone cutrafic pietonal şi auto ridicat Se utilizeazatilde conducte din PE icircmbinate prin suduratilde cap la cap peşantier cu ajutorul unui dispozitiv special cu role perechi Acest dispozitiv reduce diametrulcu maxim 10 icircn domeniul elastic al materialului viteza de reducere fiind de 1divide 3mminutReaducerea la forma şi dimensiunea iniţialatilde se face prin icircncatildelzirea conductei cu aburProcedeul este unul structural se pot reabilita conducte instabil din punct de vederestatic In figura 9 se prezintatilde tehnologia rolldown Dimensiunile conductelor de reabilitatDn=150 divide1000 mm lungimea 600 divide800 m
15
1 2 3 4
Figura 9 Tehnologia rolldown 1-conductatilde de reabilitat2-role3- conductatilde nouatilde4- conductatilde nouatilde fixatatilde icircn conducta veche
Bibliografie1 Roman M şa- Analiza multicriterialatilde Manual 2012 Academia de studii economiceBucureşti2 Massimio Flori ndashGhid pentru analiza cost-beneficu a proiectelor de investiţii Fonduleuopean pentru dezvoltare regionalatilde fondul de coeziune şi ISPA Universitatea de studii dinMilano 19973xxx - Ghid naţional pentru analiza cost-beneficiu a proiectelor finanţate din instrumentelestructurale Ministerul Economiei şi finanţelor4 StoenescuAl şa- Culegere de probleme de mecanicatilde teoreticatilde Editura Didacticatilde şipedagogicatilde Bucureşti 19655 Tudor I şa ndash Protecţia anticorozivatilde şi reabilitatea conductelor şi rezervoarelor EdituraUPG Ploieşti 2007 ISBN ndash 978-973-719-154-06 UTCB-ICECOM Bucureşti ndash Ghid pentru reabilitatea conductelor pentru transportul apei(brutecurate uzate uzate epurate etc) Bucureşti 20137Alessandrescu A- Inginerie mecanicatilde a sistemelor de conducte Ghid de proiectare + CDEditura AGIR Bucureşti 2013 ISBN 978-973-720-489-98 Paraschiv D- Tehnologii de recondiţionare şi procesatilderi ale suprafeţelor metalice EdituraJunimea Iaşi 2005 ISBN 973-37-0539-x9Najafi M ndash Trenchless technologies Piping- Installation and Inspection SUA ASCE PressISBN -978-0-07-164088-62010
16
10 Trujillo ARGhaderi S- Analysis of the long ndashterm Effect of mentenance Strategies InPipelines Technology 2006 Conference Bochum200611 httpmasinisiutilajero12 wwwtpcomro13 wwwrehaucom14SREN 129502 Calculul de rezistenţatilde mecanicatilde al reţele lor icircngropate sub diverse condiţiide icircncatildercare15 wwwceindustrialcomro16 httpinstalatiiucoznetindexconducte0-1517 wwwmnsrocamasuire framehtml18 wwwreabilitare-conductero19wwwcrumanro20 wwwHobasro21wwwgrup4cjro
- Note de curs 1pdf
- Note de curs 2_3pdf
- Note de curs 4_5pdf
- Note de curs 6pdf
- Note de curs 7_8_9pdf
15
1 2 3 4
Figura 9 Tehnologia rolldown 1-conductatilde de reabilitat2-role3- conductatilde nouatilde4- conductatilde nouatilde fixatatilde icircn conducta veche
Bibliografie1 Roman M şa- Analiza multicriterialatilde Manual 2012 Academia de studii economiceBucureşti2 Massimio Flori ndashGhid pentru analiza cost-beneficu a proiectelor de investiţii Fonduleuopean pentru dezvoltare regionalatilde fondul de coeziune şi ISPA Universitatea de studii dinMilano 19973xxx - Ghid naţional pentru analiza cost-beneficiu a proiectelor finanţate din instrumentelestructurale Ministerul Economiei şi finanţelor4 StoenescuAl şa- Culegere de probleme de mecanicatilde teoreticatilde Editura Didacticatilde şipedagogicatilde Bucureşti 19655 Tudor I şa ndash Protecţia anticorozivatilde şi reabilitatea conductelor şi rezervoarelor EdituraUPG Ploieşti 2007 ISBN ndash 978-973-719-154-06 UTCB-ICECOM Bucureşti ndash Ghid pentru reabilitatea conductelor pentru transportul apei(brutecurate uzate uzate epurate etc) Bucureşti 20137Alessandrescu A- Inginerie mecanicatilde a sistemelor de conducte Ghid de proiectare + CDEditura AGIR Bucureşti 2013 ISBN 978-973-720-489-98 Paraschiv D- Tehnologii de recondiţionare şi procesatilderi ale suprafeţelor metalice EdituraJunimea Iaşi 2005 ISBN 973-37-0539-x9Najafi M ndash Trenchless technologies Piping- Installation and Inspection SUA ASCE PressISBN -978-0-07-164088-62010
16
10 Trujillo ARGhaderi S- Analysis of the long ndashterm Effect of mentenance Strategies InPipelines Technology 2006 Conference Bochum200611 httpmasinisiutilajero12 wwwtpcomro13 wwwrehaucom14SREN 129502 Calculul de rezistenţatilde mecanicatilde al reţele lor icircngropate sub diverse condiţiide icircncatildercare15 wwwceindustrialcomro16 httpinstalatiiucoznetindexconducte0-1517 wwwmnsrocamasuire framehtml18 wwwreabilitare-conductero19wwwcrumanro20 wwwHobasro21wwwgrup4cjro
- Note de curs 1pdf
- Note de curs 2_3pdf
- Note de curs 4_5pdf
- Note de curs 6pdf
- Note de curs 7_8_9pdf
16
10 Trujillo ARGhaderi S- Analysis of the long ndashterm Effect of mentenance Strategies InPipelines Technology 2006 Conference Bochum200611 httpmasinisiutilajero12 wwwtpcomro13 wwwrehaucom14SREN 129502 Calculul de rezistenţatilde mecanicatilde al reţele lor icircngropate sub diverse condiţiide icircncatildercare15 wwwceindustrialcomro16 httpinstalatiiucoznetindexconducte0-1517 wwwmnsrocamasuire framehtml18 wwwreabilitare-conductero19wwwcrumanro20 wwwHobasro21wwwgrup4cjro
- Note de curs 1pdf
- Note de curs 2_3pdf
- Note de curs 4_5pdf
- Note de curs 6pdf
- Note de curs 7_8_9pdf
top related