Процесс прокладки CIPP: пошаговое руководство для подрядчиков и инженеров

Процесс накладки CIPP преобразует гибкую трубу, пропитанную смолой, в жесткую конструктивную трубу внутри существующей поврежденной трубы-хозяина, обычно за 1-12 часов в зависимости от метода отверждения. Он включает в себя точную последовательность действий: осмотр и очистка с помощью видеокамеры (CCTV), подготовка футляра и пропитка его смолой, установка путем инверсии или втягивания, отверждение с помощью ультрафиолетового света или горячей воды/пара, а также окончательная проверка качества.

Для муниципальных подрядчиков, специалистов по реставрации и проектных инженеров знание каждого этапа процесса накладки CIPP обеспечивает постоянное качество, позволяет избежать дорогостоящих повторных выездов и максимизирует 50-летний проектный срок службы восстановленной трубы. В Qingdao Yongke Machinery мы производим машины для изготовления рукавов футляров UV-CIPP и оборудование для производства инверсных футляров CIPP, которые используются при установке в полевых условиях по всему миру.

Основные выводы

• Каждый проект по накладке CIPP требует пяти основных этапов: осмотр/очистка, подготовка футляра, установка, отверждение и проверка качества.

• UV-CIPP отверждается за 1 - 3 часа с помощью робота-освещателя; инверсный CIPP отверждается за 4 - 12 часов с использованием циркулирующей горячей воды или пара.

• Корректный осмотр с помощью ЦТВ-камеры и очистка ведущей трубы влияют на успех установки футеровки больше, чем любые другие этапы перед установкой.

• Содержание смолы должно достигать 35 - 45% по весу, и параметры отверждения должны соответствовать спецификациям производителя смолы, чтобы достичь структурных свойств, указанных в ASTM F1216.

• После установки осмотр с помощью ЦТВ-камеры и тестирование твердости по Барколу подтверждают, что футеровка отверждена до полной проектной прочности перед восстановлением эксплуатации.

Этап 1: Осмотр и очистка перед установкой

Успешная установка CIPP-футеровки начинается за долго до того, как футеровка попадает в трубу. Подрядчики, которые спешат с осмотром или пропускают этапы очистки, создают условия для образования складок, полостей и преждевременного выхода футеровки из строя.

Осмотр с помощью ЦТВ-камеры

Каждый проект начинается с обследования ведущей трубы с помощью замкнутого телевизионного (ЦТВ) камеры. Осмотр документирует:

• Рисунки трещин, разломы и структурные дефекты

• Состояние разрыва и смещения швов

• Расположение и степень проникновения корней

• Изменения внутреннего диаметра и отложения осадка

• Положение боковых соединений и состояние поддона

• Активные точки инфильтрации

Данные обследования определяют параметры проектирования футеровки: диаметр, длину, толщину, тип смолы и необходимость выполнения предварительных ремонтных работ. Для конструктивных футеровок инженеры рассчитывают требуемую толщину на основе диаметра трубы, глубины заложения, уровня грунтовых вод и нагрузки от транспорта в соответствии с методами проектирования ASTM F1216 или EN ISO 11296.

В октябре 2024 года бригада по восстановлению в Техасе провела обследование 300-метрового участка канализационного трубопровода DN600 и обнаружила 12-метровый участок с сильной овальностью (18% деформации). Вместо установки стандартной футеровки они сначала восстановили деформированный участок с помощью точечного ремонта, а затем приступили к полной сегментной футеровке. Это предварительное обследование предотвратило установку футеровки, которая могла бы перекрыть деформацию и создать долгосрочную слабую точку.

Высоконапорная очистка

После осмотра внутреннюю поверхность трубы очищают с помощью высоконапорного водяного струя, чтобы обеспечить гладкую поверхность для контакта с футляром. Типичные параметры очистки включают:

• Давление: 150-250 бар (2 200-3 600 фунтов на кв. дюйм) для обычной очистки от жира и мусора

• Расход: 100-300 литров в минуту в зависимости от диаметра трубы

• Выбор сопла: Вращающиеся цепные режущие головки для удаления корней, проникающие сопла для твердых отложений, стандартные сопла для мягкого мусора

Механические режущие инструменты могут потребоваться для удаления сильных отложений кальция, выступающих боковых соединений или накипи в потоковых линиях. Основная труба должна иметь относительно гладкую внутреннюю поверхность. Футляры, устанавливаемые поверх мусора или отложений, создают полости за футляром, что ухудшает структурное сцепление и создает пути проникновения воды.

Предустановочная оценка

Перед началом работ подрядчики проверяют:

1. Стабильность трубы: Нет активного обрушения, крупных полостей за стенкой трубы или значительного притока грунтовой воды, который может вытеснить неотвержденную смолу

2. Точки доступа: люки или очистные колодцы, расположенные таким образом, чтобы обеспечить вставку футеровки и установку оборудования для отверждения

3. Требования к обводу: во время операции накладки трубопровода поток должен быть отведен вокруг участка установки

4. Погодные условия: для инверсионного CIPP окружающая температура влияет на время отверждения; для UV - CIPP основной проблемой является попадание дождевой воды в трубу во время установки

Этап 2: Подготовка футеровки и пропитка смолой

Труба футеровки должна быть изготовлена с точными размерами и пропитана термореактивной смолой перед установкой. Этот этап существенно отличается между системами UV - CIPP и инверсионным CIPP.

Инверсионный CIPP: Создание влажной среды на месте

Для инверсионных футеровок пропитка смолой обычно происходит на месте работы в контролируемой установке для создания влажной среды. Процесс включает следующие шаги:

1. Смешивание смолы: Техники смешивают смолу (полиэфир, эпоксидную или виниловую эфирную) с катализатором и ускорителем в соответствии с рекомендациями производителя. Окружающая температура определяет дозу катализатора: в жаркую погоду требуется меньше катализатора, чтобы предотвратить преждевременное отверждение; в холодную погоду требуется больше, чтобы обеспечить адекватное отверждение.

2. Насыщение трубки смолой: Линерный рукав разматывается на мокрую рабочую поверхность, в то время как смола разливается и распределяется по войлоку. Валки или вакуумные системы пропускают смолу через ткань, чтобы достичь равномерного насыщения.

3. Проверка содержания смолы: Техники измеряют содержание смолы, взвешивая образцы до и после пропитки. Целевое содержание смолы составляет 35 - 45% по весу от общего композита. Слишком мало смолы приводит к образованию слабого линера; слишком много смолы создает проблемы с экзотермическим эффектом во время отверждения и приводит к потере материала.

4. Отбор образцов для контроля качества: Лабораторные образцы отрезаются из пропитанного линера для испытаний на изгиб и проверки содержания смолы. Эти образцы отверждаются вместе с установленным линером и служат доказательством свойств материала после установки.

5. Подготовка к инверсии: Пропитанный линер свертывается или складывается в конфигурацию для инверсии, причем покрытая сторона располагается таким образом, чтобы стать наружной поверхностью при инверсии в основную трубу.

Весь процесс мокрой пропитки должен быть завершен в течение срока годности смолы, обычно 2 - 4 часа, в зависимости от температуры и состава. Это временное ограничение делает подготовку и организация критически важными для проектов CIPP с инверсией.

UV-CIPP: Предварительная пропитка на фабрике

Лайнеры UV-CIPP доставляются на объект уже предварительно пропитанными и упакованными в светозащитную упаковку. Производители изготавливают эти лайнеры в контролируемых условиях фабрики:

1. Изготовление труб: Проколотый иглами полиэфирный войлок или тканый стекловолокно нарезаются, шьются или свариваются в трубы соответствующего заданному диаметру и длине.

2. Вакуумная пропитка: Труба помещается в вакуумную камеру, где сначала удаляется воздух, а затем вводится смола. Вакуум обеспечивает полное пропитывание без воздушных пустот.

3. Нанесение УФ-прозрачной пленки: Внутренняя прозрачная пленка приклеивается к лайнеру, что позволяет УФ-свету проникать во время отверждения, при этом удерживая смолу и создавая гладкую внутреннюю поверхность.

4. Калибровка и упаковка: Лайнер проходит через калибровочные оправки для проверки диаметра, затем его свертывают и упаковывают в непрозрачную обертку с инструкциями по обращению.

Поскольку лайнеры UV-CIPP поставляются предварительно пропитанными, подрядчики экономят время на на-site пропитку и не зависят от погодных условий. Срок годности 6 - 12 месяцев обеспечивает гибкость в управлении запасами, которой не могут похвастаться инверсионные лайнеры.

В Qingdao Yongke Machinery наш станок для производства UV-CIPP лайнера-шланга производит предварительно пропитанные лайнеры с точным содержанием смолы и равномерной толщиной. Для производителей, входящих на безрыхтовый рынок, производство UV-CIPP обеспечивает контролируемую производственную среду, которая позволяет получить более стабильное качество, чем операции по пропитке на месте.

Этап 3: Установка лайнера

При установке подготовленный лайнер помещается внутрь основного трубопровода и расширяется по стенкам трубы. Существует три основные методы: инверсия, втягивание на место и втягивание UV-CIPP.

Установка методом инверсии

Инверсия использует водное или воздушное давление, чтобы перевернуть лайнер с наружи на внутри, когда он продвигается по основному трубопроводу:

1. Подготовка: Инверсионное устройство, обычно подвесной или автомобильный комплекс, устанавливается у верхнего колодца. Лайнер присоединяется к инверсионному конусу или воротнику.

2. Инверсия: Водное или воздушное давление воздействует на запечатанный конец лайнера, переворачивая его с наружи на внутри по мере продвижения вниз по течению. Покрытая внешняя поверхность становится внутренней поверхностью готового лайнера, обеспечивая гладкую, коррозионно-стойкую внутреннюю поверхность трубы.

3. Расширение: Давление удерживает надутое внутреннее покрытие плотно прижатым к стенке основного трубопровода в процессе отверждения. Давление обычно находится в диапазоне от 0,3 до 1,0 бар (4 - 15 фунтов на кв. дюйм) выше гидростатического давления, в зависимости от диаметра и глубины трубопровода.

4. Завершение: Внутреннее покрытие заканчивается на нижнем колодце, где избыточный материал отрезается и закрепляется.

Инверсия подходит для труб диаметром от DN100 до DN3000+. Водяная инверсия обеспечивает лучший контроль охлаждения при отверждении горячей водой; воздушная инверсия уменьшает требования к утилизации воды и лучше работает в условиях замерзания.

UV - CIPP: втягивание или инверсия

Внутренние покрытия UV - CIPP могут быть установлены методом инверсии (с использованием воздушного давления) или путем втягивания покрытия в нужное положение:

Установка методом втягивания:

1. Трос лебедки втягивает предварительно пропитанное внутреннее покрытие через основной трубопровод от нижнего до верхнего участка

2. Надувной баллон или воздушное давление расширяет внутреннее покрытие, прижимая его к стенке трубопровода

3. Временный концевой уплотнитель удерживает воздушное давление в процессе отверждения

Инверсионная установка:

1. Воздушное давление инвертирует УФ-лайнер через трубу основного оборудования, аналогично инверсионному CIPP

2. Внутренняя прозрачная пленка позволяет проникать УФ-свету после инверсии

Установка UV-CIPP обычно используется для труб диаметром DN150 - DN1200. Для больших диаметров проникновение УФ-света становится неравномерным, поэтому инверсионный CIPP является предпочтительным методом.

Метод втягивания для местных ремонтов

Метод втягивания (PIP) используется для установки коротких участков лайнера для локальных дефектов:

1. Короткий участок лайнера, обычно 1 - 3 метра, втягивается в место ремонта

2. Надувной пакер расширяет лайнер по стенке трубы

3. Закрепление происходит при окружающей температуре, под воздействием тепла или УФ-света в зависимости от системы

4. После закрепления пакер снимается и сбрасывается

Метод PIP доминирует на рынке местных ремонтов, где полное секционное облицовывание не требуется или является экономически нецелесообразным.

Этап 4: Усвоение смолы

Усвоение преобразует гибкий пропитанный смолой футляр в жесткую конструктивную трубу. Метод усвоения определяет время установки, требования к оборудованию и подход к контролю качества.

УФ-цифровое усвоение: 1 - 3 часа

УФ-усвоение использует робот-рельсовой световой поезд, который проходит через надутый футляр:

1. Установка светового поезда: УФ-световой поезд, состоящий из УФ-ламп, установленных на кабельном тележке, входит в футляр через доступную точку.

2. Постепенное усвоение: Поезд движется с контролируемой скоростью (обычно 0,5 - 2,0 метра в минуту), в то время как УФ-лампы излучают свет на длинах волн, которые инициируют полимеризацию смолы. Усвоение идет от точки входа наружу.

3. Контроль параметров: Операторы контролируют интенсивность УФ-излучения, скорость движения и давление воздуха в течение всего процесса усвоения. УФ-цифровые системы включают датчики, которые проверяют завершение усвоения в реальном времени.

4. Завершение: После того, как световой поезд пройдет весь путь, футляр структурно усвоен. Период остывания минимален по сравнению с термическим усвоением.

УФ-сушка завершается за 1-3 часа, независимо от длины трубы, так как световой поезд последовательно сушит материал по мере своего движения. Эта скорость минимизирует продолжительность контроля дорожного движения и время работы экипажа, делая УФ-CIPP привлекательным для городских установок, где затраты на закрытие улиц быстро накапливаются.

Сушка инверсионного CIPP: 4-12 часов

Инверсионные футеровки сушатся с помощью циркулирующей горячей воды или пара:

Сушка горячей водой:

1. Автомобиль-турбина нагревает воду до 80-99 градусов Цельсия (176-210 градусов Фаренгейта)

2. Нагретая вода циркулирует по надутой футеровке в замкнутом контуре

3. Температурные датчики контролируют фронт сушки по мере его продвижения по футеровке

4. Завершение сушки подтверждается, когда вся футеровка поддерживает целевую температуру в течение времени, указанного производителем

Сушка паром:

1. Паровой генератор производит низконапорный пар

2. Пар циркулирует по футеровке, передавая тепло при конденсации

3. Паровая обработка обычно обеспечивает более быстрый нагрев, чем обработка горячей водой, но требует более точного контроля давления

Время обработки зависит от толщины футляра, диаметра трубы, температуры основной трубы и условий грунтовых вод. Футляр DN800 мм с толщиной стенки 8 мм может потребовать 6 - 8 часов обработки горячей водой, в то время как футляр DN300 мм с толщиной 4 мм может быть обработан за 3 - 4 часа.

Экзотермическая реакция отверждения смолы генерирует дополнительное тепло. Для толстых футляров необходимо контролировать этот экзотерм, чтобы избежать термического пробега, который может повредить материал футляра.

Контроль качества обработки

Независимо от метода обработки подрядчики контролируют:

• Температура: должна достигать и поддерживать температуру отверждения, указанную производителем

• Давление: должно удерживать футляр прижатым к стенке основной трубы на протяжении всего процесса обработки

• Время: должно соответствовать минимальному времени отверждения для толщины футляра и системы смолы

• Условия окружающей среды: проникновение грунтовых вод или изменения окружающей температуры могут повлиять на процесс отверждения

Недостаточное отверждение приводит к образованию футляра с недостаточной поперечной прочностью и твердостью по Барколу, что ухудшает конструктивные характеристики. Спешка с отверждением, чтобы соответствовать графику, является главной причиной неисправности футляра CIPP.

Этап 5: Инспекция после установки и восстановление эксплуатации

После отверждения техник проверяет качество футляра перед возвратом трубы в эксплуатацию.

Пост-инспекция с использованием видеокамеры

Видеосъемка после установки подтверждает:

• Установка футляра без морщин, складок или перемычек

• Корректное окончание на точках доступа с достаточным перекрытием

• Отсутствие полостей или расслоения

• Корректный внутренний диаметр после установки

• Расположение боковых соединений, определенных для повторного открытия

Высококачественные камеры с лазерным профилированием измеряют конечный внутренний диаметр и выявляют любую овальность или деформацию. Эта документация становится частью записи о качестве проекта.

Переоткрытие боковых коммуникаций обслуживания

Боковые коммуникации обслуживания должны быть переоткрыты через отвержденный футляр, чтобы восстановить подключения домов и боковые линии:

1. Расположение: Осмотр с использованием видеокамеры (CCTV) определяет положение боковых коммуникаций; некоторые системы используют звуковые или электромагнитные датчики для точного определения местоположения.

2. Резка: Роботические режущие инструменты с высокоскоростными фрезерными головками вырезают точные отверстия через футляр без повреждения основного трубопровода.

3. Уплотнение: При некоторых монтажах применяются внутренние уплотнения вокруг боковых соединений, чтобы предотвратить проникновение воды на интерфейсе.

Переоткрытие боковых коммуникаций требует опытных операторов. Плохая техника резки может повредить футляр или оставить шероховатые края, которые могут задерживать мусор и вызывать засоры.

Тестирование качества

Тестирование после установки подтверждает, что футляр соответствует проектным характеристикам:

• Твердость Баркола: Ручной прибор для измерения твердости измеряет поверхностную твердость в нескольких точках. Значения ниже минимальных значений, установленных производителем, указывают на неполное отверждение.

• Сгибающие свойства: Лабораторные испытания отвержденных образцов, вырезанных из футляра, подтверждают прочность при изгибе и модуль в соответствии с ASTM D790.

• Тестирование на утечку: Тесты на вытекание воздуха или воды подтверждают, что восстановленная труба герметична.

• Проверка толщины: Ультразвуковые измерители или керновые образцы подтверждают, что установленная толщина соответствует расчетам проекта.

Восстановление обслуживания

После прохождения проверки качества подрядчики:

1. Удаляют оборудование для обходного насосного насоса и восстанавливают нормальный поток

2. Очищают люки и удаляют строительный мусор

3. Заменяют крышки люков и восстанавливают поверхностные характеристики

4. Документируют установку фотографиями, видеозаписями CCTV и отчетами о тестах

5. Предоставляют исполнительную документацию инженеру проекта или владельцу

Для восстановления городских канализационных систем восстановление потока обычно происходит в течение нескольких часов после установки UV-CIPP или на следующий день после инверсии CIPP, в зависимости от логистики проекта.

Сравнение процессов прокладки CIPP по технологиям

Это сравнение помогает подрядчикам и владельцам проектов выбирать подходящую технологию для конкретных условий проекта. Городские проекты с узкими окнами контроля трафика часто предпочитают УФ-CIPP из-за его скорости, в то время как сельские проекты с большим диаметром могут предпочитать инверсионный CIPP из-за его диапазона диаметров и более низких затрат на оборудование.

Требования к оборудованию для производства лайнеров CIPP

Подрядчики, которые полагаются на покупку лайнеров у сторонних поставщиков, сталкиваются с сроками поставки, транспортными расходами и ограниченным контролем качества. Производители, которые производят свои собственные лайнеры, получают контроль над цепочкой поставок и увеличивают прибыль.

Оборудование для производства лайнеров УФ-CIPP

Полная линия производства лайнеров УФ-CIPP включает:

• Производство войлочного трубопровода: высокоскоростные иглопробивные или тканые машины, станции по шитью/сварке труб с калибровкой диаметра

• Вакуумная система импрегнации: удаляет воздух и обеспечивает полное насыщение смолой с точным дозированием

• Линия производства УФ-прозрачной пленки: экструзионное или ламинационное оборудование для нанесения внутренней отверждаемой пленки толщиной 0,1 - 0,3 мм

• Калибровка и намотка: системы на оправках для проверки диаметра, автоматическая намотка и упаковка

• Лаборатория по контролю качества: оборудование для определения содержания смолы, поперечных свойств и твердости Баркола

Оборудование для производства инверсионных футеровок

Производство инверсионных футеровок требует:

• Оборудование для изготовления труб: производство войлока или станции для формирования и шитья труб

• Установка для пропитки: помещение с контролируемой температурой и влажностью для пропитки смолой

• Калибровочные столы: обеспечивают равномерную толщину по окружности футеровки

• Внешняя система покрытия: полиэтиленовое или полиуретановое покрытие для удобства монтажа

• Оборудование для упаковки: Системы складывания и скатывания, предназначенные для инверсионной установки

Заинтересованы в производстве CIPP-лайнеров на собственном предприятии? В Qingdao Yongke Machinery мы разрабатываем как машины для производства шлангов для UV-CIPP-лайнеров, так и машины для инверсионного производства шлангов для CIPP-лайнеров для предприятий, входящих на рынок безрыночного восстановления труб. Свяжитесь с нашей инженерной группой для конфигурации производственной линии, расчета производительности и получения коммерческого предложения на оборудование.

Общие ошибки при установке CIPP и способы их избежания

Даже опытные подрядчики сталкиваются с проблемами. Понимание распространенных сбоев помогает командам избежать дорогостоящих переделок.

Недостаточная очистка: Остатки жира, корни или отложения кальция препятствуют прикреплению лайнера к основному трубу. Всегда проверяйте качество очистки с помощью видеокамеры после очистки перед дальнейшими действиями.

Некорректное смешивание смолы: Даже небольшие отклонения в соотношении катализатора могут привести к неполному отверждению или преждевременной гелеобразованию. Используйте калиброванное дозирующее оборудование и следуйте таблицам производителя для конкретных условий температуры окружающей среды.

Потеря давления во время отверждения: проникновение грунтовых вод, неисправность оборудования или утечки уплотнений могут привести к деформации футляра до завершения отверждения. Установите избыточный контроль давления и имейте резервное оборудование на месте.

Спешка при отверждении: каждая смольная система имеет минимальное время отверждения при заданной температуре. Подрядчики, которые рано удаляют оборудование для отверждения, чтобы соответствовать графику, рискуют установить футляры с недостаточными конструктивными свойствами.

Плохое резание боковых отверстий: грубые или слишком большие боковые отверстия создают точки проникновения и области накопления мусора. Используйте острые, правильно размеров резальные головки и проверьте качество повторного открытия с помощью видеокамеры.

Заключение

Процесс внутреннего облицовки методом CIPP преобразует ухудшенные подземные трубы в конструктивно прочную, коррозионно-стойкую инфраструктуру без проведения земляных работ. Каждая стадия, от предварительного осмотра до отверждения и проверки качества, требует технической точности, правильного оборудования и соблюдения технических характеристик материалов.

Для подрядчиков овладение процессом внутреннего облицовки методом CIPP означает понимание того, как ультрафиолетовое отверждение, отверждение горячей водой и метод втягивания на место подходят для разных условий проекта. Для производителей производство высококачественных футляров, которые стабильно работают в полевых условиях, помогает создать репутацию и обеспечить повторный заказ в растущем рынке безрыночного восстановления труб.

Глобальный спрос на ремонт труб без копки продолжает расти, так как муниципалитеты сталкиваются с устаревшей инфраструктурой и ограничениями бюджета. Подрядчики и производители, которые вкладываются в знания о технологиях и качественное оборудование, ставят себя в выгодное положение, чтобы воспользоваться этим ростом.

В Qingdao Yongke Machinery, производителе трубных машин с 2010 года, мы проектируем и изготавливаем машины для производства UV - CIPP лайнерных шлангов и инверсионные линии для производства CIPP лайнеров на нашем сертифицированном по ISO 9001 предприятии в городе Циндао, Китай. Наше оборудование производит лайнеры, которые подрядчики устанавливают ежедневно на проектах по восстановлению коммунальных канализаций, промышленных трубопроводов и дренажных систем по всему миру.

Для получения технических характеристик, планирования производственной мощности или получения коммерческого предложения по оборудованию свяжитесь с г-ном Чжоу Маожэнь по адресу machinery@eaglegroup.cn или по WhatsApp по номеру +86 - 13583232887.