Защита на тръбопроводни насипи с геомрежа

Теоретично експлоатационният живот на съвременните магистрални тръбопроводи е 30-40 години. Но теорията е теория, на практика условията на работа в Западен Сибир се влошават от суровите климатични условия, което намалява възрастовата граница на тръбопроводите до 5-10 години. Нестабилна работа (постоянно променливо налягане и температура на транспортираните суровини), високо съдържание на вода в района, значителни температурни колебания през деня, както и преобладаването на вечно замръзнали почви - всички тези фактори значително намаляват експлоатационния живот на тръбопроводите, принуждавайки компанията собственик да прибягва до тяхната допълнителна поддръжка.

Общата дължина на тръбопроводите за различни цели само в Тюменска област е около 60 000 километра. По-голямата част от сегментите са разположени в блата от тип I и II. В резултат на това обстоятелство главните тръбопроводи губят своята надеждност и стабилност, тъй като имат изключително лошо "заземяване". Често това завършва с промяна на първоначалното положение на тръбите, в резултат на което тръбопроводът се деформира. Това не води до разрушаване веднага, но стимулира появата на голям брой зони на стрес. Ако не бъдат идентифицирани по време на поддръжката, това скоро може да се върне, за да преследва голямо бедствие.

Системни щети

Въз основа на дългогодишен опит в използването и поддръжката на главните тръбопроводи на Ямало-Ненецкия и Ханти-Мансийския автономни окръзи, както и тръбопроводите, разположени в южната част на Тюменска област, бяха идентифицирани следните системни повреди:

издуване на линейния сегмент;
ерозия на участък от магистрала, преминаващ през водоеми;
оголване на тръбопровода поради размиване на земния насип;
сегменти от тръбопроводи, плаващи на повърхността в блатисти райони;
ерозия при подводни преходи.

Въз основа на анализа на методите за ремонт може да се заключи, че дълго време фиксираното положение на сегментите на тръбопровода е постигнато чрез баластиране с множество тежести от стоманобетон, както и редовно възстановяване на насипа. Огромната (повече от 30 000 км) дължина на откритите площи диктува колосални разходи. Ситуацията се утежнява от факта, че почвата за земни работи трябва да се транспортира от отдалечени райони, което допълнително оскъпява ремонта. Ярък пример за това е неотдавнашното възстановяване на насипа на главния тръбопровод Заполярное-Нови Уренгой, който беше повреден в резултат на водна ерозия. Цената на ремонта надхвърли 270 милиона рубли.

Появата на геомрежите в България

Един от начините за намаляване на разходите за поддръжка на тръбопроводите е укрепването на повърхността на призмите на дигата. Първоначално това се правеше с циментов бетон на място/сглобяем, но по-късно за тази цел бяха използвани геомрежи. Този геосинтетичен материал е сравнително евтин, може да се транспортира на дълги разстояния, да се сглобява на ръка и може да се използва като агрегат в широка гама от отделни материали. Използването на георешетка позволява значително да се опрости процесът на укрепване на тръбопровода, като същевременно се намалят разходите на компанията, която го обслужва.

В България геомрежите се използват масово в средата на 90-те години. Всъщност те са комбинация от много полимерни ленти, надеждно запоени заедно, образуващи здрава структура от пчелна пита, когато се разположат в равнина. Клетките на тази структура могат да бъдат напълнени с пясък, пръст или всяка другаматериал, на който района е богат. Ако е необходимо, като допълнение може да се използва геотекстил. Предотвратява просмукването на фини почвени фракции в насипа, като по този начин повишава неговата надеждност и ефективност на защита.

Дизайнът на обемна геомрежа е прост, но в същото време много ефективен за решаване на проблеми с армировката и укрепването. Височината и размерите на клетките на геомрежата могат да варират, което позволява да се избере оптималният геосинтетичен материал за всеки участък от терена, по който е положен тръбопроводът. С правилния избор на георешетката, нейните клетки надеждно осигуряват почвата от деформации на срязване. Те образуват единна структурна маса, способна да издържи на трудни климатични условия и да понесе тежестта на сегментите на тръбопровода.

Задържащ фактор

Използването на георешетка позволява на компания, изграждаща тръбопровод, да спести значително пари, като използва местни материали за облицовка на магистрали. Въпреки това, георешетките отдавна не са широко използвани в България. В продължение на много години липсата на унифицирана методология за изчисляване на такива конструкции, която позволява да се сравнят техните експлоатационни свойства с други материали, действа като възпиращ фактор в продължение на много години. С течение на времето обаче се появиха такива техники и след тях последва естествено търсене.

Подготовка на почвата

Когато е избрана георешетката с необходимите параметри на клетката и са направени всички предварителни изчисления, можете да започнете да подготвяте почвата. Преди монтирането на георешетката, насипът винаги се уплътнява, след което материалът се разстила върху повърхността. Най-често георешетката се полага с припокриване на геотекстил. По-късно платната от тези геосинтетични материали ще бъдат надеждно закрепени заедно с горелка и ще образуват един здравстроителство.

Ред на полагане

Основна маркировка.
Монтаж на клинови анкери от двете страни на насипа (в основите му).
Свързване на модули в сгънато състояние.
Закрепването на отделни модули на георешетката в горната част на насипа (извършва се термично (използва се термичен телбод) на всеки три секции по ширина и 2,5 cm дължина).
От двете страни на насипа геомрежата се изравнява, след което се закрепва към анкери.
Върху монтираната и подравнена геомрежа се монтират допълнителни крепежни елементи за стабилизиране на конструкцията.

Запълване на геомрежата

При защита на насипа на тръбопровода клетките на геомрежата се запълват по малко по-различен начин, тъй като винаги съществува риск от повреда на самия тръбопровод. За да защити изолацията си, геотекстилът често се поставя в основата на георешетката. Самото пълнене се извършва ръчно или със специализирана техника. Във всеки случай инертният материал трябва да се разтоварва от височина, която не надвишава 1 метър (за геомрежи с 400x400 клетки) или 0,6 метра (за геомрежи с 210x210 клетки). Клетките трябва да бъдат запълнени с лек излишък (около 50 mm от горния ръб), който впоследствие ще бъде уплътнен ръчно. След уплътняването дебелината на остатъчния почвен слой е около 20-30 mm. В заключение повърхността се изравнява с мистрия или гребла.

Защитата на тръбопроводите от изместване, деформация и корозия е една от най-важните задачи, пред които са изправени инженерите при полагане на транспортни маршрути. И както можете да видите, георешетката в комбинация с геотекстил може ефективно да реши този проблем, осигурявайки на тръбопровода надеждна обвивка, която няма да загуби защитните си свойства с течение на времето.

Използването на геомрежи и геотекстил позволявапостигат впечатляващи резултати.С тяхна помощ е възможно не само да се оборудва правилната обшивка, като по този начин се предпазва тръбопроводът от ерозия, но и да се оборудват слоевете за филтриране, разделяне и стабилизиране. Богатата селекция от геосинтетични материали позволява те да бъдат избрани за всеки конкретен сегмент от тръбопровода, въз основа на вида на почвата и климатичните условия на района, в който преминава.

Разбира се, подземният метод за полагане на транспортни технически тръби не може да се нарече най-простият, тъй като е свързан с много неудобства. През последните 20 години обаче повечето от тези неудобства бяха елиминирани с помощта на геосинтетика. Използвайки георешетка и геотекстил за защита на тръбопроводи, е възможно да се постигне добра устойчивост на ерозия, както и надеждно да се застраховат техническите тръби срещу изместване. Връзката е с гарантирана добра защита за дълго време. Това позволява да се удължи времевият интервал между циклите на поддръжка, като същевременно спестява пари на компанията, отговорна за поддръжката на главния тръбопровод. Не трябва да забравяте и други положителни качества на георешетката. Не се разлага, не вреди на околната среда, устойчив е на замръзване, лесно се транспортира до мястото на работа и може да се напълни с местна почва.

Статията е изготвена от специалистите на фирма GeoSynTeks