Com o aprofundamento do desenvolvimento da modernização urbana, os dutos subterrâneos (como canos de esgoto, canos de água, tubos de gás, tubos de calor, cabos de energia e cabos de comunicação) se tornarão cada vez mais densos, formando um enorme sistema de rede de tubulação subterrânea. Uma vez que todos os dutos têm uma vida útil limitada, eles serão inevitavelmente danificados devido a várias razões quando forem usados por um certo número de anos.
Ao mesmo tempo, com o rápido desenvolvimento da modernização da cidade, os oleodutos colocados no passado não podem atender às necessidades do desenvolvimento das cidades modernas. Esses dutos que atingiram sua vida útil e não podem atender às necessidades devem ser reparados ou substituídos. In situReabilitação sem valasTecnologia de dutos de engenharia refere-se que o oleoduto antigo seja substituído como guia e puxa ou empurra o novo tubo para dentro do pipeline enquanto o quebra.
O método de ruptura de tubos é um método geralmente reconhecido de substituição em linha de tubos sem escavação, com o objetivo de substituir alguns dutos de petróleo e gás antigos e não qualificados, abastecimento de água e projetos de drenagem. O processo usa novos tubos de diâmetro igual ou superior para substituir tubos antigos online. Quando há menos ramificações do oleoduto antigo a serem substituídas ou o oleoduto antigo está estruturalmente danificado ou precisa aumentar sua capacidade de carga, o processo de detonação obterá maiores benefícios econômicos. O método de ruptura do tubo é a maneira mais econômica de expandir o pipeline existente. Esse método pode reduzir os danos à calçada e a interferência no trânsito, reduzindo assim o custo social causado pela colocação do duto.
O método de explosão de tubos foi desenvolvido pela primeira vez no Reino Unido na década de 1970, quando D.J. Ryan e outros se juntaram à British Gas Company para substituir os dutos principais de gás natural de ferro fundido de pequeno diâmetro (75mm e 100mm) (Howell 1995). Ele usa uma cabeça de detonação pneumática em forma de cone para completar a substituição do tubo por meio de impacto alternativo. Este método foi patenteado no Reino Unido em 1981 e nos Estados Unidos em 1986. No entanto, a patente original expirou em 2005, e a lei obteve um novo desenvolvimento e solicitou patentes relacionadas. O método foi usado pela primeira vez para substituir os gasodutos de ferro fundido. Posteriormente, foi usado para substituir a água da torneira e os dutos de esgoto. Em 1985, o método foi desenvolvido e poderia substituir o tubo de esgoto MDPE por um diâmetro externo de 400mm. O comprimento da substituição de dutos nos Estados Unidos usando esse método está aumentando a uma taxa de 20% a cada ano, a maioria dos quais são dutos de esgoto.
O método de ruptura do tubo primeiro requer uma ferramenta em forma de cone (cabeça de ruptura do tubo) para ser carregada no tubo antigo. A cabeça de ruptura do tubo quebra o tubo antigo em fragmentos e o espreme no solo circundante. Ao mesmo tempo, o novo tubo é puxado atrás da cabeça de detonação. O diâmetro traseiro da cabeça de ruptura deve ser maior que o diâmetro interno do tubo antigo para quebrar o tubo antigo e deve ser ligeiramente maior que o diâmetro externo do novo tubo, de modo a reduzir a resistência ao atrito do novo tubo ao puxar. A extremidade da cabeça de ruptura é conectada com o novo tubo puxado para dentro, e a extremidade dianteira é conectada com fio de aço ou tubo de perfuração especial. A cabeça detonadora e o novo tubo entram pelo poço de partida, enquanto o cabo de tração ou tubo de perfuração é conectado à cabeça do tubo de ruptura através do poço de recepção e a força de tração é exercida. Outra função do cabo de aço ou tubo de perfuração é guiar a cabeça de ruptura do tubo para que ele não se desvie da rota do tubo antigo. A cabeça de ruptura especialmente projetada também pode reduzir a influência da deriva para baixo ou desvio da tubulação durante o processo de tração do novo tubo.
Para reparo ou substituição de dutos, os métodos tradicionais incluem escavar o solo, cavar a tubulação, colocar a seção do tubo novamente, conectar o tubo do ramal e restaurar o solo. No entanto, uma das vantagens do método de ruptura do tubo é que ele pode manter ou mesmo aumentar a seção transversal do fluxo da tubulação de gravidade, e a faixa crescente pode ser alcançada para 100%.
O método de ruptura de tubo pode ser usado para uma ampla gama de diâmetros de tubo e várias condições de formação. Os diâmetros de tubo típicos variam de 50mm a 750mm, embora tubos de maior diâmetro também possam ser substituídos in situ pelo método de ruptura de tubo. O método de explosão é geralmente usado para a substituição de tubo de diâmetro igual ou tubo de diâmetro aumentado. A construção de maior diâmetro (até 3 vezes o diâmetro) foi transportada com sucesso oUt, mas ele precisa de mais força de puxar para trás e pode causar grande deslocamento da superfície. Diferentes locais e condições de estrato podem ser encontrados durante cada operação de ruptura de tubo. Consequentemente, é muito importante investigar o ambiente circundante, a profundidade da tubulação e as condições do solo em detalhes. Também é importante determinar a profundidade mínima enterrada da camada de solo sobrejacente (com base no diâmetro original do tubo, nas condições originais de escavação ou na possível expansão) para evitar a elevação da superfície e calçadas. Ao encontrar condições como camadas expansivas de solo, dutos que foram reparados com materiais flexíveis, colapso de dutos e instalações de dutos subterrâneos adjacentes, muitas vezes é desfavorável para a construção de rompimento de tubos. Em todas as aplicações do método de detonação, é necessário compreender as condições do solo, a localização das estruturas e instalações circundantes e o impacto do método de detonação nessas circunstâncias.
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