Санація – безальтернативний метод оновлення мереж водопостачання та водовідведення в Україні

Журнал Полимерные трубы - Технологии и материалы

Санація – безальтернативний метод оновлення мереж водопостачання та водовідведення в Україні

Сучасний стан українських комунальних мереж різного призначення можна охарактеризувати двома визначеннями: вичерпання експлуатаційних лімітів та нагальна потреба в оновленні. І на даний період за технологічною та економічною доцільністю безальтернативним рішенням проблеми відновлення мереж є використання методу санації. 
 
Чому так, автор спробує довести це аргументовано. З одного боку, водопровідно-каналізаційні мережі наших населених пунктів вкрай зношені (на 50-80 %). З них близько 30 % – аварійні. До речі, сумарна довжина цих мереж (різних форм власності) сягає в Україні понад 200 000 кілометрів – це тільки зовнішні мережі, не рахуючи будинкових і відомчих дворових.

З іншого боку, в країні, починаючи з 90-х років ХХ століття помітна стійка тенденція досить суттєвого зменшення обсягів водоспоживання і, звісно, скиду стічних вод.

На підставі багаторічних власних статистичних спостережень діяльності підприємств водопостачання та водовідведення та з друкованих джерел [1–4] можна стверджувати про зменшення питомого водопостачання й водовідведення вдвічі, а то й утричі. З 600 ÷400 л/добу на одного мешканця до 200 л/добу. В Україні відповідно до СНІПу № 2.02.07-85  загальна добова норма споживання води (холодна та гаряча) на одну особу становить 300 л/добу, однак на сьогодні ця норма вже застаріла і є завеликою. При цьому слід зазначити, що європейські країни ставлять за мету довести обсяг загального водоспоживання до 90 л/доба на одну особу.

Вивчення причин  такого зниження  є темою окремого дослідження, однак деякі з цих факторів слід назвати: це суттєве зниження промислового виробництва або його оптимізація, масове налагодження водообліку, раціональне та економне водокористування, збільшення тарифів та інші.

Слід зауважити, що в цілому позитивна тенденція до економії води, що прослідковується в багатьох країнах світу і надто у високорозвинених, має і свої певні негативні наслідки.

Загальновідомо, що мережі водопостачання та водовідведення розраховані на пропуск певних витрат води та стічних вод. Зменшення цих витрат (g) в мережах призведе до зміни інших гідравлічних параметрів трубопровідних систем: швидкості (v), тиску (p) та гідравлічних витрат (i). 

Уже зараз у водоканалах міст України занепокоєні зменшенням швидкості руху води та стічних вод у трубах (v). На водогонах це призводить до погіршення якості води, виникнення застійних зон, особливо у тупикових відгалуженнях. 

У системах водовідведення зменшення витрати також зумовлює зниження швидкості руху рідини (v), що в свою чергу призводить до погіршення якості стічної води (загнивання), збільшення осадів у трубах і відповідно кількості засмічень.

Зменшення питомого водоспоживання, скажімо, вдвічі, призвело до того, що так само вдвічі погіршилися показники стічних вод перед очисними спорудами. Води стало менше, а населення навпаки – зросло чи принаймні залишилося на тому ж рівні. Потужність головних водопровідно-каналізаційних споруд (насосних станцій, станцій водоочищення, артезіанських комплексів, станцій очищення стічних вод) та й власне мереж усе більше стає надлишковою в системах водопостачання та водовідведення. А ці надлишкові потужності водоканали вимушені продовжувати експлуатувати, хоч грошових надходжень за нереалізовану воду та нескинуті стічні води вже немає. 

Споруди слід ремонтувати, опалювати, охороняти, а це вже невідшкодовані витрати. На мережах теж надлишкові діаметри трубопроводів одномоментно не змінити. Система трубопроводів у цьому сенсі має велику інерційність і затратність (згадаємо їхню протяжність).

З наведених аргументів і фактів напрошується висновок: з одного боку, водопровідно-каналізаційні мережі вимагають ( як вкрай зношені) негайного перекладання, з іншого боку, ті ж мережі вимагають перекладання з причин нерозрахункових гідравлічних параметрів та інших негараздів, про які сказано вище.

Проте легко сказати: негайно перекласти всі мережі. Якщо робити це переважно традиційним способом з розриттям, то вулиці всіх населених пунктів країни через траншеї перетворяться на окопи, наче на фронті.

Звичайно, таких грошей у бюджетах ні громад, ні країни немає. Значить, традиційне перекладання розтягнеться на довгі роки. За таких умов, що наразі склалися, вихід лише один – тотальна санація трубопроводів без розриття або з мінімальним розриттям.

Одним з найпростіших і не дуже витратних способів санації є релайнінг – тобто затягування в стару трубу нитки попередньо зварених полімерних труб, але меншого  (за розрахунком) діаметра. При цьому гідравлічний режим у трубопроводі не погіршиться , а навпаки покращиться. Детальний опис переваг цього методу санації можна знайти зараз у технічній літературі. 

Багаторічний досвід роботи автора у Департаменті водовідведення міста Києва дає право стверджувати, що під час санації трубопроводу слід одночасно робити й санації колодязів і камер на мережі. Цього вимагає й загальна теорія надійності будь-яких технічних систем. Тобто всі елементи системи повинні бути рівноміцні та рівностійкі.  Та навіть за цих умов вартість санації становитиме лише частку затрат (10-50 %) від традиційних способів.

Враховуючи вищевикладене та зважаючи на те, що протягом останніх років водоканальцями та іншими фахівцями галузі була виявлена щира зацікавленість у вивченні досвіду санації та безтраншейних технологій, автор статті склав огляд публікацій з санації, безтраншейних технологій та супутніх робіт у системах водопровідно-каналізаційного господарства. Ця підбірка дозволить фахівцям галузі краще зрозуміти переваги безтраншейних технологій на сучасному етапі відновлення мереж і отримати максимум інформації щодо використання санації трубопроводів із застосуванням полімерних труб.

У СРСР, а потім в Україні, починаючи з 1979 року, побачив світ ряд публікацій, присвячених найпростішим способам санації трубопроводів і супутнім роботам, без яких санація іноді просто неможлива (використання тимчасових сифонних байпасів, пристрої для врізки в колектори великого діаметра без їх зупинки тощо). У 2007 році автором була підготовлена досить розгорнута класифікація методів санації трубопроводів та безтраншейних технологій (чи не перша з опублікованих). Сподіваємося, що наведений огляд стане початковою джерельною базою для справжнього масштабного оновлення мереж країни.

1979 рік
1.Васильченко М. Сифон для перекачування стічних вод / М.М. Васильченко, В.В. Кобзар. –  Міське господарство України, 1979, № 1 – С. 23.  
Пристрій та технологія для аварійного перепуску стічних вод.
1980 рік
2. Кобзар В.В. Врізка у колектор великого діаметра. – Міське господарство України, 1980, № 4. – С. 17.
Технологія врізки без зупинки руху стічних вод.
1982 рік
3.Применение сифонов большого диаметра при аварийной перекачке сточных вод. – Информлисток МЖКХ УССР № 82–0601. – К.: 1982. – 4 с.
Пристрій та технологія для аварійного перепуску стічних вод.
1983 рік
4.Устранение повреждений на канализационном коллекторе / Информлисток МЖКХ УССР № 83–0469. – К., 1983. – 4 с.
Санація невеликих ділянок колекторів сталевими гільзами.
1987 рік
5.Способ герметизации свищей на канализационных самотечных коллекторах. – Информлисток МЖКХ УССР № 87–0001. – К.: 1987. – Вып. 1. – 4 с.
Герметизація «свищів» за допомогою пластирів на розпорах
6.Кисленко П. Якщо на колекторі свищ / П.Л. Кисленко, В.В. Кобзар. – Міське господарство України, 1987,  № 3. – С. 27.
Герметизація «свищів» за допомогою пластирів на розпорах

1988 рік
7.Перепускное устройство для подключений в крупные действующие самотечные канализационные коллекторы. – Информлисток МЖКХ УССР № 88–0086. – К.: 1988. – Вып. 2 – 4 с.
Пристрій і технологія для врізки в колектор без зупинки водовідведення.
1989 рік
8.Кисленко П. Для врезки в коллекторы большого діаметра / П.Л. Кисленко, В.В. Кобзарь. – Міське господарство України, 1989,  № 1. – С. 25.
Пристрій і технологія для врізки в колектор без зупинки водовідведення.
1997 рік
9.Кобзар В. Санація трубопроводів без розриття ґрунту / В.В. Кобзар, О.П. Петімко. – Міське господарство України, 1997, № 4. – С. 24.
Санація мереж каналізації діаметром понад 300 мм трубами UPOTEN, PEN50 та технологія телеінспекцій
10.Кобзар В. Санація труб без розриття за системою «Флексорен» здійснює фірма «УПОНОР» / В.В. Кобзар, О.П. Петімко. – Міське господарство України, 1997,  № 1. – С. 15 -16.
Санація мереж каналізації до 300 мм гнучкими трубами «Флексорен» через колодязі
1999 рік
11.Герлянд М.О. «Альтернатива» має альтернативу: ще один спосіб санації труб за технологією «No Dig» без їх розриття / М.О. Герлянд, В.В. Кобзар, О.П. Петімко. – Міське господарство України, 1999,  № 4. – С. 22.
Технологія релайнінгу із застосуванням пневмопробійника
2003 рік 
12.Кислий М. Чи варто вдягати наші колектори в імпортні «панчохи» / Микола Кислий, Валентин Кобзар. – Инженерные сети из полимерных материалов , 2003, № 4. – С. 42–43.
Технологія санації колектора великого діаметра методом «Інситюформ» («панчоха)
2004 рік
13.Мікротунелювання вже запроваджене в Києві: Розповідь про застосування без траншейних технологій No Dig / Кобзар В.В., Герлянд М.О., Куян Ю.М. – Вода, водоочисні технології , 2004,  № 4.– С. 55–56.
Безтраншейна технологія мікротунелювання No Dig (без розриття)

2007 рік
14.За технологией «No Dig» – будущее (комментарий к классификации) // В.В. Кобзарь. – Полимерные трубы – Украина, 2007, № 1.  – С. 60 + Класифікація на розвороті календаря на 2007 р.
Розроблено, напевне, одну з перших у світі класифікацій технологій санації трубопроводів та безтраншейних технологій No Dig 
15.Кобзарь В.В. Технологии «No Dig» . Как не перегнуть трубу. – Полимерные трубы – Украина, 2007, № 4. – С. 68-69.
Розроблена універсальна таблиця залежності довжини траншеї за релайнінгу з поверхні землі при певній глибині траншеї та діаметрі трубопроводу 63 мм – 1200 мм, глибині 2 – 8 м.
2008 рік
16.Кобзарь В.В. За технологией «No Dig» будущее. – Водопостачання та водовідведення, 2008,  № 1. – С. 19-21.
Наведена класифікація методів санації трубопроводів і безтраншейних технологій.
17.Кобзарь В.В. Совершенствование нормативной базы – жизненная необходимость. – Полимерные трубы – Украина, 2008, № 1.– С. 22–24.
Обґрунтована необхідність змін і доповнень до ДБН та інших нормативних документів.
18.Кобзарь В.В. Чтобы не вылететь в трубу! – Вода, водоочисні технології, 2008,  № 1. – С. 80–84.
Наведена історія розвитку труб і трубних технологій, у тому числі полімерних для санації. 
2009 рік
19. Кобзарь В.В. Зависимость протяженности водопроводных сетей от числа жителей населенного пункта. –  Полимерные трубы – Украина, 2009,  № 4. – С. 18–22.
Уперше наведено графічну залежність довжини водогонів від числа мешканців населеного пункту. Обґрунтовано необхідність застосування безтраншейних технологій.
2011 рік
20. Коливашко В. Техника для санации трубопроводов. Перспективы развития. –  Полимерные трубы – Украина, 2011, № 1. – С. 43–46.
Розглянуто перспективи розвитку техніки, яка застосовується для санації існуючих трубопроводів.
21.Пластмасові труби в системі водовідведення (з досвіду ПАТ АК «Київводоканал» / В.В. Кобзар, А.В. Кобзар. – Полимерные трубы – Украина, 2011, № 2.– С. 46–48.
Наведено досвід ПАТ АК «Київводоканал» з санації трубопроводів за різними технологіями  в період 1996 – 2005 рр.
2013 рік
22. Бестраншейная санация трубопроводов с инновационной технологией Рrimus Line®. – Полимерные трубы – Украина, 2013,  № 1. –  С. 50–51.
Описано технологію Primus Line®, яка є безтраншейною санацією напірних трубопроводів для різних середовищ, наприклад, води, газу чи нафти.
23. Жиделева М. Современные методы реконструкции трубопроводов в условиях городской застройки: актуальные решения. – Полимерные трубы – Украина, 2013,  № 1. –  С. 52–53. 
Показано цікавий досвід і розробки швейцарської компанії TERRA AG, яка пропонує різні методи реконструкції старих трубопроводів за умов, коли оновлення мереж траншейним методом неможливе.
2014 рік
24. Козак О. Технология SUBLINE – эффективный метод санации трубопроводных сетей от компании SUBTERRA. – Полімерні труби – Україна, 2014, № 1. – С. 30–33. 
2015 рік
25. Бутін В. Безтраншейне відновлення трубопроводів великих діаметрів. – Полімерні труби – Україна, 2015, № 1. – С. 33–35.
Показано переваги безтраншейних методів відновлення каналізаційних колекторів великих діаметрів
26. Козак О. Відновлення інженерних мереж полімерними трубами. Технологія ROLLDOWN. – Полімерні труби – Україна, 2015, № 1. – С. 28–32.
Розглянуто технологію Rolldown, яка передбачає зменшення зовнішнього діаметра полімерної труби шляхом обтискання по колу та подальшу санацію нею існуючого трубопроводу.
27. Сезонов М. Британські газові мережі оновлюються з використанням технології SUBLINE. – Полімерні труби – Україна, 2015, № 2. – С. 62–63.
Описано успішну реконструкцію зношеного чавунного газопроводу низького тиску за допомогою технології Subline.
2016 рік
28. Бутін В. ПОЛІЛАЙНЕР ПЕКС – старий знайомий у новому виконанні. – Полімерні труби – Україна, 2016, № 1. – С. 52–53.

Описано трубу ПОЛІЛАЙНЕР ПЕКС, розроблену групою Radius Systems, створену для безтраншейного відновлення зношених трубопроводів різного призначення.
 
Отже, в наведеному огляді зацікавлений фахівець зможе за бажання знайти відповіді на цілу низку питань щодо санації та безтраншейних технологій. Тут можна ознайомитися як з найпростішими способами і технологіями, так і з останніми надсучасними, які були використані на практиці та пройшли перевірку часом (понад 37 років, з 1979 і до сьогодення) .

Звісно, цей список не є вичерпним і всеосяжним. Існує безліч інших прикладів і описів безтраншейних технологій та методів санації як в вітчизняній так, і в зарубіжній літературі, а нині і на інтернет-сайтах.

Автор переконаний, що наведений огляд відображає чіткий і сталий перехід галузі на менш затратні технології та сучасні полімерні труби, а також споруди на мережах (полімерні камери, колодязі тощо) все в більших обсягах. Враховуючи стан комунальних мереж нашої країни – їх масштабна реконструкція неминуча. І тут альтернативи методу санації немає.
 
 Література
1.Все про воду: Збірник матеріалів про воду/ укл.: С.В.Овчаренко, Р.І. Гараєв. – Черкаси: Вертикаль, видавець ПП Кандич С.Г., 2006. – 141 с.
2.Гараєв Р.І. Черкаський водопровід. – Черкаси: Вертикаль, видавець ПП Кандич С.Г., 2014. – 224 с.
3.Время води/ Азманов В.И., Слободянюк А.В., Яковлева Е.С., Харченко Е.М., Резь О.А. – К.: Логос, 2012. – 288 с.
4.Вишневський В.І., Сташук В.А., Сакевич А.М. Водогосподарчий комплекс у басейні Дніпра. Наукове видання. – К.: Інтерпрес ЛТД, 2011. – 188 с.
 
Автор: В.В. Кобзар

 

 

ЖУРНАЛ ПОЛИМЕРНЫЕ ТРУБЫ - УКРАИНА