Почистване и диагностика на градската канализация

Бързото развитие на съвременните технологии доведе до появата на нови ефективни начини за идентифициране и премахване на запушвания от всякакъв вид на канализацията. Сега най-популярният технологичен метод за почистване на градската канализация е хидродинамичният-промиване с вода под високо налягане. За да се определи местоположението на запушването, в днешно време, се използва специално видео оборудване-Сlosed Circuit TeleVision, CCTV-система за телевизия със затворен контур, констатираща проходимостта и запушването в канала, както и неговото вътрешно състояние. 

Текст: списание Инфрабилд

С течение на времето по стените на канализационните тръби се натрупват мазнини, твърди замърсители-пясък, чакъл, шума, клони, битови отпадъци, косми, тоалетна хартия, парцали, памук. Дебитът на водата не е достатъчен за тяхното транспортиране и те започват да се утаяват на дъното на тръбопровода. В горните участъци скоростта на потока намалява. Увеличава се челното съпротивление на канализационната тръба върху водата, а оттам и намаляване на нейната пропускливост. Скоростта на течния поток става още по-бавна, което означава, че изпада още повече утайка. Започва ускоряване на процеса на затлачване на тръбопровода.

С течение на времето, някъде по дължината на канализационната тръба се образува тапа, и канала престава да функционира. Възможно е и пълно запушване на тръбопровода и невъзможността за по-нататъшна експлоатация. За това е необходимо е да се извършват работи по поддръжката на канализационните мрежи поне веднъж годишно Отпушването на канали е дейност с много неизвестни проблеми. Много зависи от вида на запушването, неговото точно местоположение, разстоянието и т.н. Най ефективнивния метод за отстраняване на запушвания на градската канализационна мрежа, е хидродинамичното почистване.

Съвременно оборудване за хидродинамично почистване

Методът на хидродинамично почистване се състои в разрушаване на отлаганията в канализационната тръба с водна струя под високо налягане. Водата се подава в работната зона от помпа за високо налягане през специални дюзи, прикрепени към края на маркуч. Производителите на машинно оборудване за хидродинамично почистване на канализация, предлагат голям набор от различни приставки с дюзи за лесно отстраняване на всякакви видове запушвания. Промиването с вода се извършва под високо налягане-150-300at с дебит 350-500l/min. Taка водата излита със скорост 300m/s, придобивайки режеща способност. За целта се използва специална високонапорна помпа монтирана на камион. Изборът на дюзите и интензивността на налягането зависят от поставената цел за почистване.

Практическо приложение имат следните видове дюзи. Универсални-за почистване на цялата вътрешна повърхност на тръбата. Дънни-за почистване на дъното от тиня, пясък, камъни, тухли, утайки и др. Пробивни-за премахване на стари задръствания, канализационни запушвания. Верижни-за борба с корените на дърветата и твърдите отлагания по стените на тръбите. Вследствие на реактивната сила, дюзата изпълнява постъпателни и ротационни движения, като отрязва отлаганията от стените и премахва запушванията. Участъкът на каналния тръбопровод, който ще се почиства, се локализира с помощта на пневматични тапи. Стените на тръбопровода се почистват от отлагания под действието на вода, подадена под налягане до 150at. Получената смес се отстранява от тръбопровода с помощта на вакуум помпа. Хидродинамичното почистване на канализационните колектори премахва всякакви отлагания до 99% от общия обем, без разрушаване на материала на тръбата.

Предимствата за почистване под високо налягане, са ефективното отстраняване на всякакви отлагания, независимо от техните физични свойства и химичен състав. От друга страна процеса е екологично чист-без прах, използване на чиста вода без добавки. Съществува пряка зависимост между сечението на канала и големината на машината за отпушване и прочистване. В зависимост от диаметъра на тръбите се използват следните каналопочистващи автомобили. Малки каналопочистващи автомобили със система под налягане с Ø13mm-за сградни канализационни отклонения, почистване на връзки на улични оттоци, улични канали с малки диаметри до Ø400mm. Комбинирани каналопочистващи машини със система за почистване под налягане, и вакуум система за изчерпване на утайка-използват се както аварийно при отпушване на улични канали, така и за профилактика на улични канали също до Ø400mm. Каналопочистващи автомобили с рециклиране на водата-използват се предимно за профилактика и отпушване на улични канали с над Ø400mm.

Видове съвременни системи за видеодиагностика

Чрез видеооборудване-CCTV, се обследва вътрешната повърхност на канализационните тръбопроводи с диаметри от Ø100 до Ø2000mm за откриване на запушвания от натрупване на замърсители(пясък, кал, малки отломки) и други възможни аварийни ситуации. Предимството на CCTV е бързото дистанционно определяне на състоянието на канализационните тръби на дълги разстояния-250-300m. Така за сравнително кратко време могат да бъдат идентифицирани техните недостатъци. От друга страна видеокамерите могат да работят в условия, опасни за здравето на ВиК-работниците. С по-голямо приложение са два вида специализирани системи, предназначени за видеодиагностика на канализация-чрез избутване и роботизирани.

При системите чрез избутване, камерата е фиксирана върху стъкленопластов кабел и се придвижва през тръбопровода чрез избутване. С този подход за видеодиагностика на канализационни тръби, е включено ръчно регулиране на скоростта. Операторът има възможност да настройва осветлението на камерата и да записва видео. В роботизираните системи, преместването на мини-камерата се извършва от колесен робот. Тази видеодиагностика на канализационните тръби се основава на автоматична промяна на скоростта и промяна на посоката на движение. Операторът може да регулира ъгъла на оглеждане, светлината, да обработва информация, да изготвя отчети и т.н.

Особености на видеодиагностиката с избутващи камери 

Когато тръбите са с малък диаметър, от Ø40 до Ø250mm, се използва видеокамера със стъклопластово жило, комбинирано с намотан на барабан комуникационен кабел. Дебелината на жилото зависи от неговата дължина и варира от 7mm с дължина 30–50m, до 9 mm за жило с дължина 60–80m. Ограниченията свързващи дебелината на използваното жило с неговата дължина, се дължат на факта, че с увеличаване на разстоянието, съпротивлението на избутване се увеличава. Това води до факта, че когато дължината на жилото е твърде голяма, видеомодулът спира и жилото започва да се огъва и усуква. По-модерните видеокамери са с въртяща се глава и резоюция-800×600pix.

При обследване на тръбите тя може да се завърти до ± 120°, което позволява да се изследва обекта на 360°. Камерата прониква навътре в тръбите, като осигурява цветна картина наблюдавана на цветен TFT дисплей с вградена система за видеозапис на SD картата във формат MPEG4/AVI. Тя показва не само каква е проходимостта на самите тръби, но и тяхното състояние. Оглеждат се и връзките и снадките между тръбите и разклоненията. При забелязване на потенциално място за възникване на проблем се извършва оглед от всички страни с въртящата й глава. Видеомодулът е с осветление. Поставен е в специален защитен корпус от неръждаема стомана или алуминий. Обективът е защитен от високоякостен кварц или сапфирен кристал. Това гарантира, че модулът е устойчив на износване в резултат на триене със стените на тръбите и възможни въздействия в процеса на движение.

Особености на видеодиагностиката с роботизирани камери 

В роботизираните системи със самоходно колесно шаси, видеокамерата е с дистанционно регулеруема височина на вертикално и хоризонтално движение, както и с механизъм за въртене. Видеокамерата и светлинните устройства са фиксирани върху шарнирно-лостова конструкция, която позволява да се контролира позицията на камерата по време на огледа. За целта механизмът за повдигане на камерата е оборудван с електрическо задвижване. Има и опции с ръчна настройка, която се извършва преди роботът да бъде спуснат в тръбопровода.

Наличието на тази функция позволява да се зададе желаната височина на модула, като го центрира в тръби с различни диаметри. Всички механизми за движение са херметизирани и могат да работят на дълбочина 5m. Роботизираната камера дава възможност да се обследват градски канализационн колектори с диаметър от Ø100-2000mm, като дължината на комуникационния кабел е до 400m. Използваните кабелни барабани-макари, са два вида-ръчни и с механизирано подаване и навиване на кабела. Макарите имат вграден редач и въртяща се контактна група. Подаването или навиването на кабела се извършва в зависимост от посоката на въртене на ходовите колела на робота.

Видеокамерата е снабдена със софтуер за видеодиагностика. Тя се състои освен от механизма за настройване на височината така, и от следните други елементи. High definition color-висока резолюция на цвят и водоустойчивост. Индикатор за наклона и предавател за местоположението на GPS. Лазерно установяване на промени в диаметъра на тръбата и тяхната големина. Измерване на големината на чужди тела в тръбата. Eлектронен брояч на метрите, на които се намира. Светлинна насочваща ротация 360°-по вертикалата и 340°-по хоризонталата. Автоматично осветление. Автоматичен фокус на камерата с оптично и дигитално приближение. Висока устойчивост на кабела-голяма дължина. Система за контрол с видеозапис и снимки на DVD.

Особености на видеороботизираните системи 

Роботите за видеодиагностика отдавна са придобили популярност във всички развити страни. Произведените от водещи производители видеоинспекционни роботи притежават универсалност. Тя им позволява да функционират в канализационни тръби с различен диаметър. За тази цел роботите са оборудвани със сменяеми комплекти колела, а също така те имат възможност за регулиране и на габарита. В зависимост от диаметъра и конфигурацията на колектора се избира типа и модела на робота. Избраният робот за видеодиагностика се потапя и отстранява от тръбопровода, използвайки специална лебедка. Започвайки от момента на потапяне, самоходната машина е включена и осигурява непрекъснато видеозаснемане.

Захранването, управляващите сигнали и информацията от камерата се предават чрез гъвкав многожилен кабел с износоустойчива, херметична изолация. Всички данни получени в он-лайн режим, се предават на контролния панел и благодарение на вградения софтуер се обработват цифрово. Ако е необходимо, възможно е графично да се покажат всички данни от диагностиката, като се посочат резултатите, параметрите и добавянето на текстови коментари. Видео-записите и протоколите се изготвят съгласно БДС EN13508-2. Те показват подробно всички характерни особености в обследвания участък-дефекти, отклонения, както и реалния наклон. Роботизираните комплекси се управляват дистанционно от мобилни автолаборатории, което позволява пълен контрол на изпълнителните механизми.

И благодарение на автоматичното LED-осветление, визуалното обследване е възможно и при липса на външни източници на светлина. Скоростта и начинът на движение зависят от изпълняваните задачи и могат да достигнат до 2,7m/min. Високата резолюция на въртящата камера, която се управлява дистанционно от оператор, дава възможност за задълбочено обследване, приближаване на изображението и запис в цифров формат. Благодарение на лазерния измерител е възможно да се измери точния размер на дефекта. Високоточен сензор за наклона и специален софтуер осигуряват възможността да се начертае наклонът на тръбопровода. Точното местоположение се фиксира от радиофар. Обикновено видеодиагностициране с роботи се извършва при чести запушвания на канализационните колектори.