Внутренняя изоляция труб цементно-песчаным способом
Исследования, проведенные НИИ гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана показали, что во многих регионах имеет место все возрастающее ухудшение качества питьевой воды на этапе транспортирования её по трубам. Причины сложившегося положения в системах водоснабжения многообразны, намечаются тенденции к постепенной утрате их функциональных возможностей, необходимость срочной замены большинства труб. Характерны также экономические потери из-за коррозионных процессов (перерасход металла, воды, тепла, электроэнергии, других материальных и финансовых ресурсов). Единственный выход из этого положения - укладка новых стальных трубопроводов с наружными и внутренними антикоррозионными покрытиями. Но, несмотря на прямое указание СНиП , новые стальные трубы укладываются в грунт без внутренней антикоррозионной защиты, что переводит их в разряд изношенных в течение 3-5 лет.
Облицовка цементно-песчаным раствором по используемой сегодня технологии является перспективным методом защиты новых чугунных и стальных трубопроводов для питьевой воды. Покрытие цементно-песчаным раствором обладает как активным, так и пассивным защитным эффектом.
Пассивный защитный эффект достигается за счет чисто механической изоляции металлической стенки трубы слоем раствора. Эффективность защиты улучшается при увеличении плотности структуры цементно-песчаного покрытия. При центробежном методе нанесения покрытия это достигается за счет очень низкого водно-цементного соотношения (0,35) в исходной смеси и за счет большой скорости центробежного нанесения раствора, обеспечивающего высокую степень уплотнения слоя и адгезии с внутренней поверхностью трубы.
Активный защитный эффект заключается в том, что при гидратации цементно-песчаного раствора в порах возникает насыщенный раствор гидроокиси кальция, рН которого составляет 12,6. При этих условиях железо пассивируется за счет образования труднорастворимого субмикроскопического слоя из окислов железа. Этот водонепроницаемый пассивный слой механически изолирован цементно-песчаным покрытием от воды и тем самым удерживается на месте. При постоянном наличии воды обеспечивается долговременная защита трубопровода. Трещины и щели цементного покрытия, находясь в контакте с водой, самозакупориваются выделяющимся карбонатом кальция.
Наряду с антикоррозийным защитным эффектом нанесение цементно-песчаного покрытия улучшает гидравлические свойства трубопроводов. Это обусловлено отсутствием коррозии и отложений в трубе, а также возникновением на поверхности покрытия, образованного мельчайшими частичками глины и железомарганцевыми соединениями гидрофильного слоя (гелиевый слой). Исследования показывают, что после 40 лет эксплуатации труб с цементно-песчаным покрытием, коэффициент скольжения составлял 0,06-0,09. Эти параметры лучше, чем у новых стальных труб без защитного цементно-песчаного покрытия.
Основные технические показатели покрытия:
толщина слоя цементно-песчаного покрытия - 5...13 мм;
прочность покрытия - не менее 450 кгс/см2;
надежность работы стальных облицованных трубопроводов - на порядок выше необлицованных;
срок службы стальных облицованных труб - 50 и более лет.
Покрытие представляет собой цементно-песчаный раствор, нанесенный под высоким давлением специальным насосом с центробежной головкой на внутреннюю поверхность труб. После нанесения раствор заглаживается специальными устройствами, образуя блестящую гладкую поверхность. Для приготовления раствора используется в соотношении 1:1 цемент и просеянный песок. После окончания облицовки труба с нанесенным покрытием подвергается термовлажностной обработке в пропарочных камерах.
По своей стоимости цементно-песчаное покрытие ЦПП гораздо дешевле других видов внутренней изоляции - эмалей, лаков и эпоксидных красок.
Применение цементно-песчаной изоляции позволяет повысить сроки эксплуатации водоводов, снизить эксплуатационные расходы за счет отсутствия внутренних отложений и обрастания труб, снять вопросы ухудшения качества воды из-за коррозии и железобактерий.
