Решение с фланцевыми муфтами Conflex для крупномасштабного проекта расширения системы водоснабжения Симию, Танзания.

Предыстория проекта

Проект расширения водоснабжения Симию — ключевой муниципальный проект в северо-западной Танзании, осуществляемый главным подрядчиком по проектированию, закупкам и строительству (EPC). В целом проект включает в себя водозаборные сооружения, водоочистную станцию ​​проектной мощностью 69 000 м³ в сутки, семь резервуаров для хранения воды, 175 км магистральных трубопроводов и около 300 км распределительных сетей, обеспечивающих питьевой водой Ньяшимо, Бариади, Лагангабилили и прилегающие жилые районы.

Трубопровод проходит по холмистой местности плато с сезонными сильными дождями, мягким грунтом для обратной засыпки и неровностями, что создает риск просадки грунта под землей. В сети используются трубы из высокопрочного чугуна, стали и полиэтилена высокой плотности местного производства; рабочее давление для основного магистрального трубопровода, по которому транспортируется очищенная питьевая вода для городского и сельского водоснабжения, составляет PN16. Часто встречаются соединения большого диаметра на выходах из резервуаров, в местах соединения с насосными станциями и на участках перехода материалов труб, что предъявляет высокие требования к герметичности, адаптивности размеров и антикоррозионным свойствам под землей.

Требования заказчика

На этапе тендера главный подрядчик, осуществляющий проектирование, закупку и строительство (EPC), столкнулся с критической инженерной проблемой на строительной площадке: закупка материалов у разных поставщиков привела к непостоянству допусков по внешнему диаметру труб из высокопрочного чугуна, стали и полиэтилена высокой плотности (HDPE) в ключевых переходных соединениях. Стандартные фланцевые муфты, имеющиеся в наличии, не могли обеспечить необходимый диапазон отклонений внешнего диаметра, а жесткие фланцевые соединения были подвержены протечкам, вызванным неравномерной осадкой грунта. Традиционная резка, сварка и замена фланцев на месте потребовали бы значительного времени строительства и квалифицированной местной рабочей силы, что поставило бы под угрозу соблюдение общего графика выполнения этапов проекта.

В соответствии с официальными техническими условиями закупки, подрядчику требовалось решение по подключению, удовлетворяющее следующим ключевым требованиям:

1. Обеспечивает возможность компенсации фактических отклонений внешнего диаметра труб из ковкого чугуна, стали и полиэтилена высокой плотности, поставляемых в смешанном режиме, при сохранении стабильного уплотнения под рабочим давлением PN16;
2. Предотвращать риск утечек, вызванных неравномерной осадкой грунта под заглубленными трубопроводами, и обеспечивать определенную способность к компенсации угловых отклонений;
3. Соблюдайте стандарты безопасности материалов прокладок, контактирующих с питьевой водой;
4. Высокопрочное антикоррозионное покрытие, подходящее для тропической влажной грунтовой среды;
5. Обеспечить соответствие заданной схеме сверления фланцев ISO PN16, минимизировать объем работ по резке и сварке с использованием открытого огня на объекте для ускорения процесса монтажа;
6. Короткие сроки изготовления и поставки, позволяющие уложиться в сжатые сроки строительства трубопровода до начала сезона дождей.

Решение

После изучения проектной документации, данных геодезической съемки внешнего диаметра труб, рабочего давления, условий заглубленной установки и ограничений графика строительства, представленных генеральным подрядчиком, техническая группа Conflex предложила комплексное решение, сочетающее универсальные гибкие фланцевые адаптеры, разборные соединения и переходные муфты для соединений труб из различных материалов.

Основная проблема, связанная с несоответствием наружных диаметров труб из-за смешанных закупок, заключалась в том, что стандартные изделия сами по себе не могли охватить весь диапазон допусков по наружному диаметру на месте установки. Гибкие фланцевые адаптеры Conflex используют многосегментную структуру захвата и уплотнения: вместо того, чтобы полагаться на строгое соответствие размеров труб, как жесткие фланцы, эластомерная прокладка компенсирует производственные и производственные отклонения по наружному диаметру, сохраняя при этом герметичность PN16. Для соединений между трубами из разнородных материалов (ковкий чугун со сталью, сталь с полиэтиленом высокой плотности) подобранные переходные муфты исключают необходимость сложного изготовления на месте. Встроенные разборные соединения обеспечивают осевой вылет, упрощая последующее техническое обслуживание оборудования и разборку трубопровода на стыках резервуара для воды и насосной станции.

По сравнению с альтернативным вариантом, включающим резку и сварку на месте обычных жестких фланцев, эта гибкая схема соединения значительно сокращает объем работ с использованием открытого огня, снижает зависимость от высококвалифицированных местных сварочных бригад и сокращает цикл монтажа соединения.

Проектирование и индивидуальная настройка

Учитывая, что несколько соединений магистральных трубопроводов выходили за пределы стандартных диапазонов внешнего диаметра, отдел исследований и разработок и инженерный отдел компании Conflex выполнили расчет прочности в соответствии с параметрами проектирования PN16 на основе данных о внешнем диаметре труб, измеренных заказчиком на месте. Для обеспечения соответствия заданному в проекте диапазону допусков по внешнему диаметру были разработаны специально модифицированные гибкие фланцевые адаптеры.

• Сверление фланцев: выполняется на заказ в строгом соответствии с проектной спецификацией расположения болтовых отверстий по стандарту ISO PN16, чтобы соответствовать основным клапанам и интерфейсам оборудования, поставленным генеральным подрядчиком;
• Материал прокладки: отборная пищевая резина EPDM, сертифицированная для использования в системах питьевого водоснабжения, устойчивая к старению в условиях высоких температур тропического климата;
• Система покрытия: нанесено высокопрочное антикоррозионное покрытие из термопластичной эпоксидной смолы (FBE), оптимизированное для влажных тропических грунтов с целью снижения коррозии почвы и микробиологического воздействия;
• Проверка чертежей изделия: Компания Conflex подготовила чертежи для изготовления изделия на заказ и представила их на утверждение инженерному отделу генерального подрядчика до начала производства.

Благодаря собственным возможностям компании Conflex, включающим более 500 стандартных серий продукции и отлаженный процесс индивидуального проектирования, весь цикл от проектирования до поставки строго контролировался, чтобы уложиться в сроки строительства до начала сезона дождей. Эти индивидуальные технические возможности стали одним из решающих факторов для получения тендерного заказа.

Результаты проекта

Все фланцевые переходники, соединительные муфты и переходные соединения, поставленные компанией Conflex, прошли заводскую проверку и гидростатические испытания под давлением на площадке PN16; в ходе пусконаладочных работ утечек обнаружено не было.

Гибкое соединительное решение эффективно компенсировало отклонения внешнего диаметра труб и частичное смещение грунта вследствие дифференциальной осадки. В значительной степени удалось избежать проведения на месте работ по резке и сварке под напряжением более чем 120 ключевых соединений. Среднее время монтажа каждого критического соединения сократилось примерно на 60 % по сравнению с традиционным изготовлением жестких фланцев на месте. Вся партия фитингов была установлена ​​и введена в эксплуатацию до начала основного сезона дождей, что способствовало продвижению магистрального трубопровода. До настоящего времени эти соединительные точки находятся в стабильной непрерывной эксплуатации без сообщений о протечках, связанных с нарушением герметичности.

Отзывы клиентов

Заявление руководителя проекта, главного EPC-подрядчика проекта водоснабжения Симию: «Закупка труб из разных источников создала серьезные проблемы с несоответствием внешнего диаметра на этапе тендера. Настраиваемое решение Conflex в виде гибких фланцевых соединений решило наши проблемы с герметизацией и монтажом. Быстрое утверждение чертежей и поставка помогли нам уложиться в сроки строительства в сезон дождей. Результаты испытаний под давлением на объекте соответствуют всем проектным спецификациям».

CTA

Сообщите нам наружный диаметр вашей трубы, материал трубы, рабочее давление, среду и условия монтажа на объекте. Наши инженеры могут порекомендовать стандартные изделия или разработать индивидуальные решения по соединению фланцевых муфт для вашего проекта водоснабжения, водоотведения или модернизации трубопроводов.