Công nghệ phục hồi không đào đường ống cấp nước Primus Line®

Với các nguồn lực tài chính hạn chế, các công ty cấp nước thường xuyên đối mặt thách thức với việc ưu tiên cải tạo đường ống cấp nước theo mức độ quan trọng. Các công ty sẽ cân nhắc lựa chọn giữa các phương pháp khác nhau để xác định phương án phục hồi tối ưu về kỹ thuật và kinh tế. Ngoài ra, để lựa chọn được một phương pháp đúng cần phải cân nhắc đến yếu tố cộng đồng: ảnh hưởng của việc ngừng cấp nước do sự cố trên đường ống đến cộng đồng và thời gian khắc phục?

Hệ thống Primus Line®
Hệ thống ống lót gia cường Kevlar và phụ kiện đấu nối chuyên dụng của Primus Line được sản xuất từ đường kính DN 150 đến DN 500. Lớp lót composite bao gồm ba lớp khác nhau. Lớp bên trong được làm bằng polyethylene mật độ thấp (PE) cho các ứng dụng cấp nước uống, đáp ứng được các tiêu chuẩn quốc tế về đường ống cấp nước uống như NSF/ANSI 61, KTW W 270 và AS/NZS 4020: 2005. Lớp giữa của ống lót là một loại vải liền mạch được dệt từ sợi vải Kevlar cung cấp khả năng chịu áp cho ống lót và khả năng chịu kéo khi lắp đặt đường ống. Đường ống lót có độ dày thành 6 mm cho tất cả các kích cỡ và có thể hoạt động tới áp lực 56 bar cho DN 150 và 16 bar cho DN 500. Lớp ngoài được làm bằng PE để bảo vệ lớp giữa trong quá trình lắp đặt (xem hình 1).

Hình 1: Sơ đồ lớp lót composite Kevlar®; lót cuộn trên băng tải


Hình 2: Phương pháp thi công đường ống lót Primus Line

Phần thứ hai của hệ thống là các phụ kiện được phát triển đặc biệt. Việc lắp đặt được thực hiện nhờ cơ chế ép cơ khí. Phụ kiện mặt bích của Primus Line được lắp đặt với một mặt bích tương ứng tại ống chủ. Một phụ kiện nhựa lắp đặt trên ống lót Primus Line, với lực cơ học, phụ kiện nối được gắn vào lớp ống lót và tạo ra kết nối bền chắc. Sau khi việc lắp đặt hoàn thành, quá trình thử áp có thể thực hiện. Mặt bích thứ hai của phụ kiện đầu nối có thể được sử dụng để lắp đặt thiết bị phụ tùng hoặc van (xem hình 3).


Hình 3: Lắp đặt phụ kiến đấu nối của Primus Line

Lĩnh vực ứng dụng
Hệ thống lót được gia cố Kevlar® phù hợp cho việc phục hồi không đào ở các vị trí khó tiếp cận và các đường ống cấp nước quan trọng. Hệ thống này cho phép tăng áp lực làm việc của các mạng hiện có nhờ khả năng chịu áp độc lập với ống chủ. Do đó, vật liệu lót cũng có thể được lắp đặt trong các đường kính ống chủ lớn hơn. Ví dụ, một ống lót DN 500 có thể được cài đặt vào một ống máy chủ DN 600 hiện có. Ngoài ra, lớp lót có độ dày thành 6 mm. Vì vậy, hiệu suất thủy lực là rất nhỏ so với phương pháp luồn đường ống HDPE-100. Do trọng lượng nhẹ của vật liệu, chiều dài lắp đặt dài lên đến 2.500 mét. Hơn nữa, do tính linh hoạt của vật liệu, lớp lót có thể đi qua các vị trí uốn cong 45 độ (r = 1,5xD). Vì chỉ có ít yêu cầu về thiết bị để lắp đặt và kích thước hố đào nhỏ, nên việc phục hồi đường ống cấp nước có thể được thực hiện trong thời gian ngắn và không ảnh hưởng đến người dân và môi trường xung quanh.


Hình 4: Thông số kỹ thuật của hệ thống

Các công trình điển hình

Stadtwerke Flensburg GmbH vận hành ống cấp nước uống qua vịnh Flensburg ở khu vực cảng. Đường ống cung cấp chính quan trọng này được sản xuất từ PE 80 vào những năm 1970 và ở dưới đáy vịnh. Đường ống có chiều dài 1,240 m chạy từ công trình xử lý Ostseebad đến bờ đông bắc. Do vị trí của siphon, thật khó để xây dựng một đường ống mới vì lý do kinh tế và thời gian. Để đảm bảo việc cung cấp nước uống, những người chịu trách nhiệm chọn bảo trì phòng ngừa phần đường ống và phục hồi nó bằng cách sử dụng công nghệ phục hồi đường ống. Hệ thống phục hồi được sử dụng là để đi qua uốn cong lên đến 30 độ, phù hợp với các yêu cầu của khách hàng, và để chịu được một áp lực hoạt động lên đến 10 bar.


Hình 5: Lắp đặt ống lót cho đoạn ống Siphon qua vịnh
 

Cầu Marienbrücke ở Passau, với chiều dài xấp xỉ. 220 m bắc qua sông Inn ở độ cao của Nhà thờ Thánh Stephan và kết nối khu phố cổ với Innstadt, là quận duy nhất ở Passau ở bên phải của Inn. Một ống dẫn nước uống DN 400 thép PN 16 được lắp đặt trong thân cầu Marienbrücke. Ống cấp nước chính quan trọng này cung cấp cho thành phố Passau và được điều hành bởi chính quyền thành phố Passau. Ống thép được đặt vào năm 1977 với chiều dài xấp xỉ. 210 m. Một bộ bù để xử lý việc mở rộng đường ống được tích hợp vào trung tâm của đường ống này. Sự giãn nở của bộ bù là xấp xỉ. 10 cm ( /- 5 cm). Trong năm 2016, Stadtwerke Passau quyết định cải tạo phần đường ống sau hơn 30 năm hoạt động để đảm bảo cung cấp nước uống. Do vị trí của đường ống, rất khó để xây dựng một tuyến ống mới với lý do kinh tế và thời gian (giàn giáo, chặn đường, tính toán lại các số liệu). Nó đã được quyết định để phục hồi đường ống bằng cách sử dụng công nghệ phục hồi.

 
Hình 6: Phục hồi đường ống thép dẫn nước qua cầu DN400
 

Sydney Water có hợp đồng dài hạn để cung cấp một lượng lớn nước tái chế cho nhà chế tạo thép lớn nhất tại Úc thông qua một thép chính DN500. Áp lực cao (14 bar) đã gây ra  lực đẩy, phá hoại đường ống tại một vị trí giao cắt đường sắt lớn trong tháng 12 năm 2016. Sydney Water ngay lập tức đóng cửa để điều tra và lựa chọn phương pháp sửa chữa phù hợp có thể được thực hiện. Nước Sydney tiếp tục cung cấp cho các xưởng thép sử dụng. Sydney Water cần một giải pháp mạnh mẽ và nhanh chóng. Phương pháp đào mở và sửa chữa thông thường là không thể bởi vì phần hỏng hóc nằm dưới đường sắt. Sydney Water quyết định sửa chữa đường ống chính bằng hệ thống lót của Primus Line. Các kỹ sư điều tra cho rằng việc đi qua cút cong 90 độ và áp suất quá cao đối với DN một lớp 500. Cuối cùng, lớp lót Primusline DN 400 hai lớp vải Kelar gia cường với áp suất vận hành 20 bar đã được chọn.



Hình 7: Lắp đặt ống lót cho đoạn ống dưới đường sắt DN400 và DN500 với nhiều đoạn cút cong 90⁰

Phát triển toàn cầu
Từ năm 2001, hệ thống Primus Line® đã phục hồi hơn 500 km đường ống. Nhiều dự án ở Đức, Ý, Nga, Thụy Sĩ, Anh, Úc, Singapore, Hồng Kông, Hoa Kỳ, Brazil và nhiều nơi khác đã được thực hiện thành công. Các công ty nổi tiếng thế giới như ExxonMobil, Gazprom, SABESP, WSD, United Utilities, Sydney Water, và nhiều công ty khác đã triển khai thành công hệ thống Primus Line®. Với nhu cầu ngày càng tăng về các giải pháp công nghệ, công ty hiện đang hoạt động ở Việt Nam trong lĩnh vực cấp nước.
 

Thông tin chi tiết, liên hệ: Nguyễn Minh Đức Giám đốc phát triển kinh doanh duc.nguyen@primusline.com 84 (0)943451805