Уклон трубопроводов: Какой должен быть уклон при прокладке канализационной трубы? Уклон трубы на 1 метр.

Какой должен быть уклон при прокладке канализационной трубы? Уклон трубы на 1 метр.

Основной частью канализационной системы является сеть трубопроводов, которые, как правило, монтируются не горизонтально, а под наклоном, обеспечивая отведение жидких отходов от места сброса самотеком. Чтобы избежать засорение каналов нечистотами, важно знать, какой уклон канализационной трубы устанавливать.

Почему важен уклон канализации?

Канализационные магистрали не укладываются горизонтально. Мало того, согласно требованиям СНиП, система должна иметь уклон канализационной трубы, соответствующий настоящим правилам. Почему градиенту отводится такое важное значение? Чтобы уровнять скорость стока жидких отходов и твердого мелкого мусора.

Большинство мастеров-любителей, занимающихся прокладкой канализации самостоятельно, совершают 2 главные ошибки:

• Устанавливают угол наклона меньше рекомендованного. Отведение отходов происходит медленно, что способствует засорению. Даже сточные конструкции для ванн, по которым движется исключительно вода, со временем засоряются, поскольку на их внутренних стенках откладывается осадок, образующий пробку. Если уложить под низким углом отвод от унитаза, появятся проблемы со смывом и добавится неприятный запах гниения нечистот.
• Уклон канализационной трубы больше рекомендуемого. В этом случае сток жидких отходов происходит быстрее твердых, вследствие чего последние налипают на стенки трубопровода и начинают разлагаться. Это приводит к появлению зловоний и засорению. Канализацию придется чистить ежемесячно.

ПНД трубы в нашем каталоге

Наружная труба ПВХ для канализации

Труба фановая для внутренней канализации

Трубы двухслойные гофрированные

Труба Corex (Корекс), двухслойная

Нормы СНиП имеют рекомендательный характер, но игнорировать их весьма глупо, поскольку все параметры были рассчитаны на основе многолетнего опыта и законов физики.

Правильный уклон

Как определить угол наклона трубопровода? Воспользоваться СНиП, где все значения указаны в виде десятичной дроби: 0. 035, 0.025 и т.п. Дробь указывает на разницу высот между верхним и нижним концом участка трубы, равного 1 м.

Например, 0.035 укажет Вам на то, что верх выше низа на 35 мм.

Большинство трубопроводов обычно превышают длину 1 м. Поэтому для вычисления используют формулу: нужный уклон умножается на общую длину участка трубы. Например, нам нужно проложить магистраль длиной 10 м с уклоном 3.5 см на 1 метр. То есть разница между верхним и нижним концом метрового отрезка составляет 35 мм. Каково конечное значение? 3.5 см умножаем на 10 м. Получаем 35 см, то есть низ 10-метровой трубы будет на 35 см ниже верхнего конца, если провести условный горизонт.

Как уклон зависит от диаметра трубы?

Канализация, независимо от вида прокладки — внутренняя (внутри здания) или внешняя (проложена вне здания), монтируется под уклоном, на угол которого существенно влияет диаметр трубопровода. Чем меньше его значение, тем выше градиент наклона. СНиП рекомендует выбирать уклон канализационной трубы на 1 метр, исходя из таблицы:

Диаметр канализационных труб	Нормальный уклон	Наименьший допустимый
50 мм	0,035 (3,5 см)	0,025 (2,5 см)
100 мм	0,02 (2 см)	0,012 (1,2 см)
150 мм	0,01 (1 см)	0,07 (7 мм)
200 мм	0,008 (0,8 см)	0,005 (0,5 см)

Соблюдение вышеуказанных параметров гарантирует оптимальную работу канализационной системы. Если выставить рекомендуемый уклон нет возможности, уменьшите его до минимально допустимого значения. В этом случае риск возникновения засора возрастает, но незначительно.

Уклон внутренней канализации

Уклон получился больше положенного: решение проблемы

Не всегда есть возможность обеспечить должный уклон трубопроводу. Причиной может служить сложный рельеф местности либо что-то другое. Как поступить?

1. Выставляйте трубу так, как возможно, но не превышайте значение перепада на 1 метр более, чем на 15 см. Установите на расстоянии друг от друга тройники вверх отводами, чтобы иметь доступ к системе для чистки. Это относительно бюджетный способ, но потребуется чистить систему чаще обычного, хотя не факт. Если слив воды интенсивный, то проблема может и не возникнуть. Снизить вероятность засорения можно с помощью использования полимерных труб, поскольку налипания грязи на них меньше.
2. Где позволяют условия, прокладывайте трубопровод с рекомендуемым уклоном. Затем установите перепадный колодец, сделайте вывод и ведите трубопровод уже под нужным углом. Не исключено, что потребуется несколько колодцев. Этот способ относительно дорогой, но куда надежней.

Как проложить трубопровод с требуемым уклоном?

Чтобы определить, какой уклон канализационной трубы сделать на участке, возьмите уровень. Затем:

• Прочертите на любой вертикальной поверхности линию с нужным уклоном, запомните место нахождения пузырька в колбе. Выставляйте трубы под наклоном, при котором пузырь находится в аналогичном положении.
• Для метрового уровня с одного конца прикрепите подкладку нужной ширины. Этот метод используется на средних участках: на коротких он не работает, а на длинных — крайне неудобен.

Внутренняя канализация

Прокладка магистралей подразумевает установку труб под правильным углом, избежание их провисаний и деформации. Помните, что отводы от разной сантехники должны иметь разный уклон.

Для облегчения монтажа внутренней канализации можно воспользоваться стенами: начертите на них линии под нужным углом и по указанным меткам выставляйте трубу. Не используйте в качестве ориентира пол, он может быть неровным. Возьмите уровень и установите реальный горизонт. От него и отталкивайтесь, чертя вспомогательную линию. Используйте указанную выше формулу и высчитайте перепад, затем нанесите на стену ориентир, задирая дальний конец.

Внешняя канализация

По внешнему участку канализационный трубопровод прокладывается по траншее. Важно сделать трассу с минимальным количеством поворотов и изгибов, поскольку они являются потенциальными участками засорения. В идеале — по прямой. Если это невозможно, используйте тройники в местах, где нужно оборудовать изменение направления магистрали. Труба должна выводится немного выше уровня грунта. Обязательно установите заглушку на тройник.

Дно траншеи делается максимально ровным, чтобы исключить провисание трубы. Копать нужно вглубь на 20 см ниже необходимого уровня, чтобы выложить подушку из песка. На коротком расстоянии и при незначительном уклоне дно можно оставить ровным. Если трубопровод более протяженный и со значительным углом, придется копать траншею под нужным уклоном. Необязательно соблюдать точные значения, нужного градиента можно добиться подсыпкой песка. Из траншеи нужно убрать все камни, корни и т.п. Дно уплотняется, перед монтажом оно должно иметь уплотненное основание.

Похожие статьи

Уклон канализационной трубы по СНИП: таблицы, памятка и правила расчета

Устройство сливных коммуникаций только на первый взгляд кажется примитивной задачей, не требующих особых знаний и навыков. На самом деле здесь есть свои тонкости. Самая распространенная ошибка неопытных сантехников – неверно рассчитанный уклон канализационных труб, так называемых «лежаков», при котором сильно снижается эффективность работы системы, а в особо сложных случаях происходит обратный заброс сточных вод.

Содержание статьи

• 1 Уклон канализации на 1 м: СНиП и общие правила
• 2 Табличные данные и расчет
• 3 Заключение
  • 3.1 Похожие статьи

Уклон канализации на 1 м: СНиП и общие правила

В отношении трубопроводов, по которым жидкость (тем более жидкость с твердыми включениями) стекает в централизованную канализацию или септик, действуют определенные правила:

• уменьшение диаметра трубы требует увеличения ее уклона и при этом меньшего процента заполнения;
• если диаметр трубы рассчитан неправильно, то правильно выбранный уклон не спасет ее от засорения и недостаточно быстрого стока отходов;
• увеличение угла наклона труб выше нормального приводит к тому, что вода не успевает смывать органические отложения со стенок, возможно также полное перекрытие зева трубы и срыв водяных затворов.

Таким образом, максимальный и минимальный уклон канализационных труб для самотека (самотечной системы, стока без создания избыточного давления) определяется по таблицам, составленным на основании длительных наблюдений и экспериментов.

При расчетах необходимо учитывать, что, в зависимости от источника справочной информации, угол уклона может даваться в градусах (отклонение осевой линии трубы от горизонтали), миллиметрах на метр длины участка трубопровода или в виде дроби. В последнем случае дробь – это отношение перепада высот на участке трубы к ее длине.

Табличные данные и расчет

Строительные правила (СП 32.13330.2012, дополненный и переработанный СНиП 2.04.03-85), предлагают минимальные углы наклона для уличных труб и канализационных сооружений разного типа, перечисленные в таблице ниже.

Таблица 1. Уклон элементов внешней канализации в зависимости от назначения и условий использования.

Тип устройства	Диаметр и/или сечение, мм	Минимальный уклон, в долях	Допустимое наполнение, проценты от диаметра или сечения
Каналы для осадков, лотки, дождеприемники	Произвольные	0,001…0,006	70…75
Трубы отвода уличные, квартальные, выделенные	150 200	0,008 0,007	70…75
Присоединения от дождеприемников	Произвольный	0,02	70…75

Примечание: для трубопроводов круглого сечения принимается максимальное заполнение 70%, для прямоугольных – до 75%. Дождеприемники открытого типа и с диаметром/сечением свыше 200 мм могут одномоментно заполняться на 100% при условии быстрого стока воды.

Таблица 2. Разница в уклоне уличных канализационных стоков открытого типа в зависимости от облицовки

Для канализационных сооружений, расположенных внутри зданий, правила обустройства описываются СП 30.13330.2012 (обновленный СНиП 2.04.01-85*). Любые такие трубопроводы должны иметь уклон не меньше 0,002.

Расчет минимального уклона канализации ведется из учета скорости течения сливных вод и наполнения трубопровода по формуле

V * √(h÷d) ≥ K

Здесь V – скорость перемещения жидкости по трубе, h – высота наполнения трубопровода по отношению к его диаметру d.

Значение К принимается равным 0,5 для труб из полимерных материалов и 0,6 для любых других.

Данный расчет проводится при условии, что скорость течения жидкости составляет не менее 0,7 м/с, а наполнение составляет как минимум 30%.

Если объем сточных вод недостаточен или нельзя определить скорость течения, минимальный уклон принимается равным 1/D, где D – диаметр трубы.

Таким образом, уклон канализационной трубы 110 мм должен в целом составить одну стодесятую на метр длины, то есть 11 мм/1м.

Полезно знать: при устройстве душевого трапа для нормального стока воды обеспечивается уклон пола не менее 0,01…0,02 в направлении приемного лотка.

Для бытовых сантехнических приборов рекомендации даны в таблице 3.

Таблица 3. Необходимые уклоны и диаметры сливных труб в квартире, частном доме

Примечание: для систем «тропический душ», крупногабаритных ванн, домашних бассейнов, а также техники диаметр и уклон труб рассчитываются индивидуально или принимаются по рекомендациям производителя.

С учетом приведенной формулы – перепад высот на метр длины трубы равно 1/D – составим таблицу уклонов канализационных труб по СНиП с учетом принятых в современных условиях популярных диаметров трубопроводов.

Таблица 4. Уклоны канализационных труб на 50 мм, 110 мм, 150 мм и 200 мм.

Диаметр трубы, мм	Длина участка, мм	Минимальный уклон	Средний уклон	Нормальный уклон
50	1000	25	30	35
110	1000	12	20	20
150	1000	7	8	10
200	1000	5	7	8

Для наглядности приводим эти значения в виде памятки

Таблица 5. Уклоны и скорость трубопроводов большого диаметра.

Таблица 5. Уклоны и скорость трубопроводов большого диаметра.

Следует учитывать также, что включение в систему стиральной машины, посудомоечной машины, другой мощной водопотребляющей техники, увеличивает скорость стока. Соответственно, рекомендованный в таблице 3 диаметр трубы увеличивается на 10…30%. При этом при невозможности увеличения диаметра уклон канализационной трубы 50 на метр принимается средний или нормальный, но не минимальный.

При монтаже наружных сетей для частного дома применяются обычно трубы диаметром 110 мм, причем риск замерзания трубы требует обязательно увеличения ее диаметра, а также увеличения угла наклона на 10…15% для ускорения стока жидкости.

Заключение

Проектируя канализационную систему в частном доме или квартире, следует не забывать – отказ от соблюдения правил по сохранению правильного уклона трубопроводов приведет к постепенному снижению эффективности системы и необходимости частых ее прочисток.

Уклон канализационной трубы — рассчитываем правильно

Монтируя инженерные коммуникации, каждый застройщик пытается сделать канализационную систему самотечной, когда все стоки уходят самостоятельно.

Для того чтобы движение было самопроизвольным без каких-либо непредвиденных последствий, канализационный трубопровод требуется монтировать под уклоном с учетом определенных строительных норм.

Данные стандарты должны быть соблюдены для того, чтобы все стоки (вода, твердые частицы) двигались с одинаковой скоростью.

О том, какой уклон канализационной трубы должен быть, читайте далее в статье.

Содержание

• 1 Зависимость работы системы водоотведения от угла наклона
• 2 Уклон под максимальным углом
• 3 Правильный расчет уклона
• 4 Виды канализации
• 5 Уклон в помещении
• 6 Выставляем угол наклона трубы с помощью оборудования

Зависимость работы системы водоотведения от угла наклона

Если вы монтируете конструкцию самостоятельно, обязательно проследите, чтобы угол уклона канализационной трубы был выдержан согласно установленным стандартам. В случае если градус окажется меньше, время схождения воды увеличится. Это приведет к тому, что на внутренних стенках цилиндрических изделий скопятся осадки, которые образуют засор. Помимо проблем со смывом появится неприятный запах.

Уклон под максимальным углом

Большой уклон так же неприемлем, как и маленький, поскольку стоки сойдут довольно быстро, а твердые частицы задержатся на стенах трубопровода.

Прежде всего, это объясняется плотностью. Поскольку этот параметр отличается, движение стоков будет проходить в разном скоростном режиме. Максимальный уклон для канализационных труб, так же как и минимальный, значительно снижает эффективность работы всей системы.

Большой уклон трубы в частном доме, как бы странно это ни звучало, приведет к тому, что вам придется чаще пользоваться вантузом или канализационным тросом. Этот факт объясняется тем, что вода быстро сойдет, не успевая смыть крупные и плотные нечистоты.

Осадки будут накапливаться на стенках трубопровода, что приведет к гниению, вызывая неприятные запахи. Это станет причиной постоянного засора канализации, которую вам придется чистить как минимум один раз в месяц.

Кроме того, следует учитывать, что большая скорость движения стоков при значительном наклоне канализации увеличивает нагрузку на фитинги и трубопроводные стыки. Потому так важно перед монтажом системы водоотведения максимально правильно рассчитать наклон канализационной трубы.

Правильный расчет уклона

Чтобы понять, что такое канализационный уклон, следует ознакомиться с нормативными актами, где этот показатель обозначается в долях, которые отмечены десятичными дробями.

В расчете угла размещения канализационной трубы нет ничего сложного. Например, если у вас отметка 0,05, это значит, что при прокладке метрового отрезка цилиндрического изделия разница высоты на концах составляет 5 см.

Если ваша коммуникация имеет длину 30 м, значит, требуется 5 умножить на 30, что равняется 150. То есть конец сточной трубы должен быть опущен на 150 см. Необходимо помнить, что правильный расчет всецело зависит от полной длины всей системы.

В случае если вы используете трубу диаметром 50 мм и длиной 1 м, угол расположения канализации будет равен 0,03 м.

Не забывайте, что правильный уклон труб не должен превышать 15 см на 1 м коммуникации.

Виды канализации

Существует два основных типа системы водоотведения: внутренняя и наружная.

Независимо от варианта конструкции, которую вы монтируете, уклон должен выдерживаться в любом случае. Не следует забывать о том, что чем меньше диаметр укладываемых труб, тем больше должен быть угол расположения коммуникаций.

В нормативных документах указана таблица параметров уклона. Если из-за сложности рельефа не удается выдержать все стандарты, необходимый угол можно уменьшить до нижней нормативной границы.

Если без большого уклона не обойтись, по ходу канализационной трассы монтируйте тройники с отводами. Это даст вам возможность без проблем чистить засоры, поскольку вероятность их появления очень высока.

Чтобы система водоотведения не приносила непредвиденных хлопот, устанавливайте трубы под рекомендуемым углом на том участке, где это возможно.

Не забывайте о перепадном колодце, из которого под нужным уклоном будет выводиться трубопровод. В зависимости от длины канализационной системы вам может понадобиться несколько аналогичных колодцев. Такой вариант обустройства комплекса инженерных сооружений более трудоемок, однако это гарантирует качественную работу всей конструкции.

Необходимо помнить, что при укладке канализации лучше использовать пластиковые трубы. Благодаря материалу, из которого они изготовлены, стенки цилиндрических элементов получаются идеально ровными, что делает невозможным возникновение засорения. Осадков на поверхностях труб практически не остается.

Определить правильный уклон – это только половина работы, ведь его еще следует грамотно выдержать при прокладке канализационного трубопровода. Для этого вам потребуется строительный уровень, в конструкцию которого входит угломер. При отсутствии специального инструмента воспользуйтесь универсальным.

Прокладывая систему от разных приборов (раковины, ванны, унитаза), помните, что углы расположения канализационных труб будут отличаться друг от друга.

Уклон в помещении

Если вы прокладываете коммуникацию внутри комнаты, нужные уклоны можно отмечать на поверхности стены.

Не стоит выставлять ориентир по уровню пола. В данном случае рекомендуется отбить линию горизонта с помощью нивелира. При отсутствии этого прибора можно воспользоваться универсальным уровнем.

После проведения этой процедуры просчитайте нужный перепад и поднимите отдаленный конец трубы канализации. Только после того, как вы убедитесь, что уклон рассчитан правильно, начинайте монтаж коммуникаций.

В ванной и туалете нужный уровень выкладывается с использованием цементного раствора, поскольку впоследствии трубопровод будет дополнительно отделываться коробом, изготовленным из гипсокартона. В дальнейшем на него следует наклеить облицовочную плитку.

На сегодняшний день канализационный трубопровод укладывается в штрабы. Однако такой вариант доступен далеко не каждому, поскольку в панельных домах толщина стен не соответствует данному проекту.

Если прокладка системы идет от кухни, используются подставки, сделанные из клиньев. После этого смонтированный канализационный трубопровод фиксируется к поверхности стены с применением специальных держателей. Шаг между ними не должен превышать 40 см.

Во время монтажа системы канализационные раструбы следует разворачивать против движения потока. Это поможет избежать подтекающих стыков.

При размещении трубопровода вне комнаты он укладывается в подготовленные траншеи. Монтируя трассу, необходимо сделать ее максимально ровной. Не стоит забывать о том, что места поворотов – это сегмент постоянных засоров.

Если без изгибов обойтись невозможно, на этом участке требуется установить тройник, из которого следует обязательно вывести отрезок трубы, которая должна располагаться выше уровня грунта.

Не забудьте заглушить ее специальной крышкой. Благодаря такому отводу у вас появится дополнительная возможность прочистить засоренное место.

Во время монтажа внешней канализационной системы подготовленная траншея должна обязательно иметь ровное дно. Важно, чтобы глубина готового углубления была на 25 см больше итоговой. Впоследствии в него укладывается подушка из песка.

Песок засыпается слоями, выравнивается по уровню и уплотняется с использованием большого количества воды. Для получения максимально ровного дна желательно сформировать четыре слоя песка.

После того как вы полностью подготовите траншею, можно укладывать трубы и засыпать их природным строительным материалом. Он должен прикрыть инженерное сооружение до половины, при этом остальное пространство заполняется почвой.

Выставляем угол наклона трубы с помощью оборудования

Чтобы грамотно определить угол наклона канализационного цилиндрического изделия, следует запастись специальными инструментами. На глаз невозможно правильно провести монтажные работы, поэтому вам обязательно потребуются строительный уровень (водяной или универсальный) и нивелир.

Если при прокладке канализационной системы применяется водяной тип измерительного инструмента, важно, чтобы он имел на дне круглую выемку. Это позволит прочно фиксировать уровень во время проектирования уклона, особенно если труба выполнена из металла, так как на приборе предусмотрен магнит.

Похожие статьи:

В связи с потеплением Норт-Слоуп: одно реагирование на наводнение в прошлом году обошлось оператору трубопровода в 10 миллионов долларов. (Фото любезно предоставлено компанией Alyeska Pipeline Service Co.)

Когда в прошлом году зима сменилась весной, потенциальная проблема возникла примерно в 25 милях от трансаляскинского трубопровода протяженностью 800 миль, где он проходит вдоль реки Сагаваниркток на Северном склоне.

Компания, управляющая трубопроводом, Alyeska Pipeline Service Co., уведомила Департамент природных ресурсов Аляски.

«Они увидели, что лед нарастает, и казалось, что он вот-вот пройдет через их сооружения по борьбе с наводнениями», — сказал Тони Струпулис, государственный координатор трубопровода DNR.

Последовавшее за этим наводнение стоило более 10 миллионов долларов. повреждение все еще устраняется. А поскольку Норт-Слоуп стал более влажным и теплым, уровень воды в реках стал рекордно высоким.

Ученые ожидают, что подобные тенденции сохранятся по мере изменения климата Аляски. Но они также говорят, что все еще существует некоторая неопределенность в отношении некоторых данных о снеге и осадках, и добавляют, что степень, в которой изменение климата повлияет на трубопровод, до сих пор не ясна.

«Я не знаю ни ближайшего, ни отдаленного будущего. Но усилия по обслуживанию трубопровода должны быть улучшены — им придется тратить деньги на его защиту», — сказал Орасио Тониоло, профессор гражданского строительства из Университета Аляски в Фэрбенксе, изучавший реку Сагаваниркток.

Трубопроводная система — это надежный элемент инфраструктуры. С поправкой на инфляцию, строительство обошлось в 35 миллиардов долларов, а поврежденный участок в основном был погребен под землей. Но есть неизбежная угроза, которая протекает рядом с ним на широком плоском участке Норт-Слоупа к югу от Прадхо-Бей: Сагаваниркток, или река Саг.

Прошлой весной нормальное русло реки заполнилось чем-то, что называется наледью — в основном пластами слоистого льда, которые отклоняют ее нормальное течение. Наледи, а также необычно теплая весна и быстрое таяние направили реку Саг к трубопроводу, размыв защитные барьеры Алески.

«Это была довольно широкая полоса, новый канал, который вошел и на самом деле очистил достаточно материала, чтобы был открыт участок трубы», — сказала Бетси Хейнс, старший вице-президент Alyeska по эксплуатации и техническому обслуживанию. интервью по телефону.

В результате эрозии около 90 футов трубы подверглись воздействию речного потока — серьезная проблема, которая увеличивает риск прокола или разлива, хотя в данном случае этого не произошло. По словам Хейнса, устранение повреждений и строительство более высоких ограждений обойдется Алиеске в сумму от 10 до 15 миллионов долларов.

Это событие происходит, когда Северный склон претерпевает серьезные изменения, связанные с глобальным потеплением. За последние полвека в регионе наблюдалось повышение температуры более чем на 6 градусов по Фаренгейту, что является самым большим повышением температуры на Аляске.

Количество осадков увеличилось на 10 процентов за тот же период, и ученые ожидают, что эта тенденция сохранится. Но Хейнс сказал, что Алиеска не наблюдала последствий для трубопровода, которые вызвали бы масштабные изменения в том, как компания справляется с рисками, связанными с рекой Саг. И она добавила, что конструкция трубопровода для защиты от наводнений была надежной.

«Можем ли мы изменить это в будущем? (Мы) могли бы», — сказала она. «Но мы вернемся к сбору данных, обработке их в различных отраслях и образовательных учреждениях и действительно попытаемся извлечь из этого анализа вещи, которые могут быть немного более обоснованными или предсказуемыми».

Она добавила: «Мы не называем это изменением климата или глобальным потеплением. Мы имеем дело с неопровержимыми фактами, и с инженерной точки зрения пытаемся их понять».

Алиеска не отрицает, что изменение климата происходит, и Хейнс сказал, что компания, принадлежащая BP, ExxonMobil, ConocoPhillips и UnoCal, за последние несколько лет приложила больше усилий для понимания того, что происходит с вечной мерзлотой в районах трубопровод. Но она сказала, что пока рано делать какие-либо выводы.

Тем временем средний сток реки Саг увеличивается. И последние два года были самыми высокими за всю историю наблюдений.

Но поскольку на Северном склоне уже давно наблюдаются большие годовые колебания количества дождя и снега, ученые говорят, что недавнего увеличения недостаточно, чтобы установить «статистически значимую» тенденцию. Изменение все еще может быть просто случайным изменением, сказал Рик Томан, климатолог из Аляскского центра оценки климата и политики.

— Что касается температур, то они, вне всякого сомнения, увеличились по любым меркам, — сказал Томан. Для осадков, добавил он, «шум, если хотите, большой — намного больше, чем с температурой. Таким образом, требуется гораздо более сильный тренд или более длительный период времени».

Наводнение из реки Саг в последние годы нанесло ущерб другим участкам коридора трубопровода — особенно в 2015 году, когда оно вынудило закрыть шоссе Далтон, по которому доставлялись грузы на нефтяные месторождения Норт-Слоуп. Ущерб, согласно сообщениям того времени, был вызван проливными дождями прошлым летом, сильными зимними морозами и быстрыми весенними оттепелями с рекордными температурами.

Исследование, проведенное ученым из Американской ассоциации содействия развитию науки, прогнозирует, что изменение климата может нанести ущерб инфраструктуре Аляски на сумму более 5 миллиардов долларов.

Alyeska, которая поставляет ископаемое топливо, которое, по мнению ученых, является основной движущей силой глобального потепления, не имеет позиции по политическим мерам, которые могли бы сократить выбросы углерода, таким как Парижское соглашение по климату, сказал Хейнс.

Защита трубопроводов от движения откосов

• Получите преимущество на соревнованиях

  СПОНСОР

  геозонд

• Две совершенно новые буровые установки Comacchio CXT 15 присоединятся к операциям в Гвинее

  СПОНСОР

  комаккио

• Упростите свои геотехнические работы

  СПОНСОР

  геозонд

• Акустическое бурение: разведка, изменившая правила игры

  СПОНСОР

  терра соник международный

Движение по склону может представлять угрозу целостности трубопроводов, проходящих по участкам с уклоном. В бассейне Аппалачей в США наблюдается высокая частота оползней в геологически разнообразной горной местности. Грунтовые условия в этом регионе могут быть очень чувствительными и легко дестабилизироваться из-за насыщения почв поверхностными и подземными водами. Тысячи миль трубопроводов в настоящее время проходят через бассейн Аппалачей, а в следующем десятилетии планируется проложить тысячи миль новых трубопроводов.

Движение откосов вблизи или внутри полосы отчуждения трубопровода может повлиять на целостность трубопровода, вызывая деформации изгиба, деформацию, растрескивание под напряжением, утечки и даже разрывы. Меры по смягчению последствий должны быть адаптированы к конкретным условиям площадки и должны быть направлены на снижение риска выхода из строя трубопровода и минимизацию долгосрочных затрат на поддержание уклона.

• Получите преимущество на соревнованиях

  СПОНСОР

  геозонд

• Две совершенно новые буровые установки Comacchio CXT 15 присоединятся к операциям в Гвинее

  СПОНСОР

  комаккио

• Упростите свои геотехнические работы

  СПОНСОР

  геозонд

• Акустическое бурение: разведка, изменившая правила игры

  СПОНСОР

  терра соник международный

В декабре 2013 г. на газопроводе в восточной части Кентукки возникли признаки деформации из-за смещения грунта вниз по склону, перпендикулярному трассе трубопровода. Подповерхностные условия обычно состоят из неуплотненной песчаной насыпи толщиной от 5 до 8 футов и остаточной почвы, лежащей поверх выветрелых сланцев и коренных пород песчаника. Подземные воды были обнаружены во время бурения на глубине от 3 футов до 20 футов. Инклинометры до стабилизации показали, что движение склона обычно происходит на глубине от четырех до шести футов. Поврежденный трубопровод был заменен, а уклон временно восстановлен, но для предотвращения ожидаемого движения в будущем требовалось постоянное решение.

Консультанты Terracon порекомендовали инновационный Geopier SRT в качестве решения для постоянного крепления движущегося склона. Система SRT была выбрана клиентом для укрепления откоса на месте, потому что это было экономичное решение с дополнительным преимуществом минимизации нарушения полосы отвода и вмешательства в работу.

 

Метод стабилизации откосов Geopier SRT заключается в забивании плоских свай через оползень или потенциально неустойчивый слой грунта. Технология пластинчатых свай используется для стабилизации неглубоких обваливающихся откосов или укрепления слабо устойчивых откосов. Плоские сваи Geopier SRT представляют собой несмещаемые стальные профили; сваи не требуют последующего натяжения, и на поверхности земли нет обнажения стали. Плитные сваи состоят из свай S-образного стального сечения, к которым прикреплены прямоугольные плиты. Плитные сваи устанавливаются в шахматном порядке с помощью ударных или вибрационных молотов. Пластинчатые сваи мобилизуют прочность грунта за счет выгиба и передают силы скольжения нижележащему более жесткому грунту. Силе наклона каждой плоской сваи противодействует прочность на изгиб ствола плоской сваи в сочетании с пассивным сопротивлением грунта за плитой.

В 2015 году было установлено около 1460 пластинчатых свай SRT для стабилизации откосов над и под газопроводом в восточной части Кентукки. Отверстия малого диаметра были пробурены в выветрившейся коренной породе с помощью буровой установки John Henry Rock Drill. Молот Cat H95E, установленный на экскаваторе Caterpillar 308E, использовался для установки свай из черной стали длиной 9,5 футов. Сваи складировались за пределами площадки и доставлялись на место работы грузовиком. Бригада из трех человек выполнила работу за 20 производственных дней. Использование небольшого мобильного оборудования позволило выполнять работы прямо на склоне, не мешая работе.

Терракон контролировал армированный склон в течение года после установки свай. Приблизительно 1,5 дюйма смещения были зарегистрированы в первые три месяца после строительства, которые должны были задействовать пластинчатые сваи SRT, а затем движение полностью прекратилось. Этот проект продемонстрировал, что система SRT может быть успешно установлена ​​вдоль полосы отвода трубопровода с затрудненным доступом при одновременном сокращении времени строительства и земляных работ.

 

---

Мириам Смит — директор по развитию бизнеса Geopier; она имеет более чем 18-летний опыт инженерно-геологического консультирования и исследований 

Таяние вечной мерзлоты повредило Трансаляскинский трубопровод и представляет постоянную угрозу

Таяние вечной мерзлоты угрожает подорвать опоры, удерживающие надземный участок Трансаляскинского трубопровода , что поставит под угрозу структурную целостность одного из крупнейших в мире нефтепроводов и повысит вероятность разлива нефти в деликатном и отдаленном ландшафте, где его будет чрезвычайно трудно очистить.

Склон вечной мерзлоты, на котором закреплен участок трубопровода длиной 810 футов, начал смещаться по мере таяния, что привело к наклону и изгибу нескольких распорок, удерживающих трубопровод, согласно анализу, проведенному Департаментом природных ресурсов Аляски. Департамент разрешил строительство системы охлаждения, предназначенной для сохранения вечной мерзлоты, окружающей уязвимый участок трубопровода к северу от Фэрбенкса, а также для замены поврежденных частей опорной конструкции.

Похоже, это первый случай, когда опоры трубопровода были повреждены из-за «ползучести склона», вызванного таянием вечной мерзлоты, записи и интервью с официальными лицами, участвующими в управлении трубопроводом, показывают.

В ответ на это Департамент природных ресурсов Аляски утвердил использование около 100 термосифонов — труб, отсасывающих тепло из вечной мерзлоты, — для удержания промерзшего склона на месте и предотвращения дальнейшего повреждения опорной конструкции трубопровода.

«Предлагаемый проект является неотъемлемой частью защиты трубопровода», согласно анализу департамента за ноябрь 2020 года.

Должностные лица Аляски, осуществляющие надзор за трубопроводом, не смогли найти каких-либо записей о предыдущих повреждениях трубопровода, вызванных оползанием вечной мерзлоты, или об использовании термосифонов в качестве защитной меры после того, как склон начал оползать, и не смогли сослаться на инциденты в какая из этих вещей произошла.

Установка тепловых трубок построена на очевидной иронии. Штат нагревается в два раза быстрее, чем в среднем по миру, что вызывает таяние вечной мерзлоты, которую нефтяная промышленность должна поддерживать в замороженном состоянии, чтобы поддерживать инфраструктуру, которая позволяет ей добывать больше ископаемого топлива, вызывающего потепление.

Любая утечка из трубопровода диаметром 48 дюймов, по которому течет в среднем 20 миллионов галлонов нефти в день, и связанная с этим деятельность по очистке могут еще больше ускорить таяние вечной мерзлоты, считают эксперты-экологи.

Степень экологического ущерба будет зависеть от количества разлитой нефти, насколько глубоко она пропитала почву и достиг ли шлейф источников воды. Но любой ущерб от разлива нефти, вероятно, будет больше, чем в большинстве других ландшафтов, из-за хрупкой природы земли и воды Аляски.

«Это тревожный звонок», — сказал Карл Веймер, советник по специальным проектам Pipeline Safety Trust, некоммерческой наблюдательной организации, базирующейся в Беллингеме, штат Вашингтон.

«Последствия этого говорят о целостности трубопровода и влиянии изменения климата на безопасность трубопровода в целом».

Веймер сказал, что этот инцидент должен вызвать дискуссии между регулирующими органами и отраслью о том, как защитить трубопроводы от последствий таяния вечной мерзлоты и других климатических опасностей.

«Наука указывает на ухудшение климата. Сейчас самое время спросить, что с этим делается», — сказал Веймер, имея в виду влияние глобального потепления на безопасность трубопровода.

Чтобы защитить трубопровод от возможного обрушения, оператор трубопровода, Alyeska Pipeline Service Company, ранее в этом году получил от Департамента природных ресурсов разрешение на строительство системы пассивного охлаждения для остановки таяния вечной мерзлоты, что необходимо для фиксации опор в землю и предохранение склона от проседания или скольжения.

Алеска устанавливает примерно 100 отдельно стоящих термосифонов на глубину от 40 до 60 футов в землю. Ожидается, что строительство займет 120 дней, а также будет включать трехфутовый слой изоляционной древесной стружки поверх вечной мерзлоты.

Отраслевое молчание о растущей угрозе

Мишель Иган, пресс-секретарь Alyeska, ассоциации нефтяных компаний, в которую входят дочерняя компания Hilcorp Energy Co., а также ConocoPhillips и ExxonMobil, отказалась говорить о состоянии ослабление сечения трубы или степень оттаивания вечной мерзлоты. Conoco обратилась к Алеске за комментариями; Hilcorp и Exxon не ответили на вопросы о трубопроводе.

В своем заявлении к штату Alyeska подтвердила, что таяние вечной мерзлоты представляет угрозу.

 «Цель этого проекта — защитить целостность Трансаляскинского трубопровода (магистрального) от деградации вечной мерзлоты», — говорится в заявлении компании.

В целом, по словам Игана, планирование и реагирование на изменение условий вечной мерзлоты было важно для Alyeska еще до строительства трубопровода в середине 1970-х годов.

«Изначальный проект предполагал изменения вечной мерзлоты», — сказала она. «Режим строительства и способ крепления трубопровода предназначены для сохранения целостности трубопровода и минимизации воздействия на окружающую среду».

Чтобы избежать проблем с вечной мерзлотой, 420 миль Трансаляскинского трубопровода были построены на приподнятой системе поддержки, которая удерживает трубу на высоте примерно шести футов над землей. Рамы, удерживающие трубопровод, называемые вертикальными опорными элементами, выглядят как заглавная буква Н, а трубопровод опирается на поперечный ход. Многие из них имеют термосифоны, встроенные в конструкцию, чтобы удерживать вечную мерзлоту в замороженном состоянии.

На пути трубопровода установлено около 124 000 термосифонов — намек инженеров на важность сохранения грунта под ним замороженным. Трубы пробурены на глубину от 15 до 70 футов в вечной мерзлоте в местах, где потепление может привести к ее оттаиванию. Но эти чиллеры охлаждают только вечную мерзлоту непосредственно под трубопроводом, на котором держатся опоры. Поскольку более широкий склон вечной мерзлоты, окружающий трубопровод, прогрелся, потребовался новый проект термосифона, чтобы предотвратить его обрушение или скольжение и повреждение опор.

Тони Струпулис, координатор трубопровода Департамента природных ресурсов Аляски, сказал, что нет причин для паники — опорным конструкциям не угрожает непосредственная опасность обрушения, а таяние вечной мерзлоты — это постепенный процесс, который дает время для решения проблем. может вызвать разморозка. Тем не менее, по его словам, агентство «очень внимательно относится» к состоянию вечной мерзлоты в связи со стабильностью трубопровода и другой инфраструктуры, находящейся в его ведении.

«Философия дизайна такова: «Если что-то заморожено, пусть оно будет заморожено», — сказал он.

Температуры, которые могут растопить вечную мерзлоту, более распространены в регионе, где ведутся работы по стабилизации, чем в Арктике, в сотнях миль к северу, сказал он. По его словам, штат зависит от ремонтных бригад Алиески, которые будут особенно бдительны в этих более теплых районах.

«Если опорные конструкции начинают проседать или наклоняться; это большая проблема», — сказал Струпулис.

Участок перемещаемого Трансаляскинского трубопровода находится в 57 милях к северо-западу от Фэрбенкса, недалеко от шоссе Далтон в центральной части штата, где среднегодовая зимняя температура повысилась более чем на восемь градусов по Фаренгейту с 1949, согласно данным Центра исследования климата Аляски.

Около трех четвертей 800-мильного трубопровода, который был открыт в 1977 году и проходит от Прадхо-Бей на севере до Вальдеса на проливе Принца Уильяма на юге, проходит по местности с вечной мерзлотой. С момента открытия по трубопроводу прошло более 18 миллиардов баррелей нефти, что является важной вехой, подчеркивающей его важность для экономики штата и его роль в удовлетворении энергетических потребностей страны, а также его участие в глобальном потеплении, которое оттаивание земли, которая его поддерживает.

Планы трубопроводов учитывают таяние вечной мерзлоты, но не изменение климата

Вечная мерзлота — это почва, которая остается полностью замороженной в течение как минимум двух лет подряд и находится под почти 85 процентами территории Аляски. Некоторая вечная мерзлота, состоящая из смеси почвы, камней и песка, скрепленных льдом, была заморожена в течение тысяч лет.

Но за последние несколько десятилетий температура вечной мерзлоты на Аляске повысилась на 3,5 градуса по Фаренгейту, и прогнозируется, что к середине века средняя температура в штате повысится еще на 2–4 градуса. Исследование, опубликованное в журнале Nature Climate Change, предполагает, что при повышении температуры на каждые 2 градуса 1,5 миллиона квадратных миль вечной мерзлоты могут быть потеряны из-за таяния.

Трубопровод был построен так, чтобы изгибаться и поглощать некоторые движения, особенно из-за сейсмической активности, без повреждений. Инженеры и консультанты по трубопроводам хвалят его за «надежную» безопасную конструкцию.

В случае разрыва трубы компания Alyeska заявила, что может инициировать аварийное отключение, чтобы остановить поток нефти и изолировать поврежденный участок трубопровода в течение 15 минут.

Согласно данным Администрации по безопасности опасных материалов трубопроводов (PHMSA), за последние 20 лет произошло 18 прорывов на Трансаляскинском трубопроводе.

Количество разливов варьировалось от менее одного барреля до 6800 баррелей. В целом из трубопровода вылилось 9 784 барреля нефти, что привело к убыткам и расходам на сумму 52,7 миллиона долларов, согласно отчетам PHMSA.

Причины разливов варьируются от разрывов проржавевших труб до отказа оборудования и ошибок оператора. Ни один из зарегистрированных PHMSA разливов не был связан с таянием вечной мерзлоты.

Ликвидация разлива вдоль трубопровода также может привести к ускорению таяния вечной мерзлоты, говорится в планах реагирования на чрезвычайные ситуации, поданных в федеральные и государственные регулирующие органы.

«Термическая эрозия может произойти в любой момент во время сброса, локализации, восстановления и окончательной очистки», согласно плану компании. «Эти геологические условия не должны влиять на меры реагирования, но могут повлиять на эффективность и методы, используемые для выполнения мер по локализации и восстановлению, чтобы защитить районы вечной мерзлоты от долгосрочного ущерба».

Алиеска признает, что вечная мерзлота может выступать в качестве барьера для распространения разлитой нефти так же, как она действовала в течение десятилетий, предотвращая выброс токсичных веществ на свалках Аляски, бывших военных объектах и ​​объектах Суперфонда.

«Вечная мерзлота может быть активом локализации, поскольку она предотвращает миграцию разлитой нефти вниз», — говорится в плане реагирования компании.

Многие трубопроводы на Аляске были спроектированы несколько десятилетий назад с учетом прогнозов вечной мерзлоты, которые в настоящее время далеки от реальности, когда годовые температуры стремительно растут, а тысячи квадратных миль вечной мерзлоты оттаивают.

Ричард Купревич, президент Accufacts Inc., консалтинговой фирмы по трубопроводам, сказал, что операторам трубопроводов было бы неразумно рассчитывать на то, что вечная мерзлота останется такой же твердой, как и в прошлом.

По его словам, целесообразно провести оценку трубопроводов, чтобы определить, смогут ли старые структурные конструкции выдержать изменяющиеся условия и ускоренное таяние вечной мерзлоты.

«Операторы должны понимать, что этот новый мир вызван изменением климата», — сказал он. «То, что было правдой в прошлом, может быть неверным сегодня».

Таким образом, оператор должен быть впереди угроз, сказал Купревич.

«Это еще не уровень паники, но это вопрос, который необходимо учитывать», — сказал он.

Том ДеРуйтер, бывший координатор на месте разлива Департамента охраны окружающей среды Аляски, десятилетиями наблюдал за последствиями таяния вечной мерзлоты.

Он видел, как опускались вертикальные опорные конструкции трубопроводов, сказал он, и заметил, что это движение ускорилось по мере повышения температуры.

«Дело в том, что существует проблема оседания», — сказал ДеРуйтер, который в прошлом году вышел на пенсию после 24 лет работы в государственном агентстве. «У вас есть трубопроводы, которые были построены на одном уровне, а теперь начинают раскачиваться».

ДеРуйтер, который подчеркивает, что он не инженер и не может комментировать потенциальную угрозу структурной целостности провисающих трубопроводов, сказал, что его оценка основана на его наблюдениях.

«Вы видите это практически на всех конвейерах», — сказал он. «Вы едете по дороге, и кажется, что трубопроводы колеблются».

В то время как таяние и оседание грунта обычно происходят слишком постепенно и постепенно, чтобы привлечь внимание, результат становится все более очевидным, сказал он.

«Вы не можете видеть это изо дня в день, но год за годом вы замечаете, что эти трубопроводы больше не прямые», — сказал он.

Хотя не было задокументированных случаев таяния вечной мерзлоты, вызвавшего выход из строя трубопровода, в июне 2020 года причиной обрушения топливного бака в северной Сибири была сброшена 21 000 тонн дизельного топлива, которое распространилось на семь миль и просочилось в Река Амбарная. Владелец завода «Норильский никель» сообщил, что это второй по величине разлив нефти в современной российской истории. В заявлении владельца завода говорится, что таяние вечной мерзлоты во время исторической сибирской жары привело к тому, что одна из опорных стоек резервуара прогнулась. По оценкам российских природоохранных органов, на ликвидацию разлива уйдет 10 лет.

Поддержите экологическую журналистику в живых

ICN предоставляет отмеченные наградами материалы о климате бесплатно и с рекламой. Мы полагаемся на пожертвования таких читателей, как вы, чтобы продолжать работу.

Пожертвовать сейчас

Алиеска сохраняет бдительность в отношении угроз, которые таяние вечной мерзлоты может нанести целостности трубы, сказала Иган, пресс-секретарь компании.

«Районы, затронутые потеплением и/или таянием вечной мерзлоты, контролируются и при необходимости программируются для смягчения последствий, обеспечивая долгосрочную поддержку и целостность системы», — сказала она.

Наряду с термосифонами компания также планирует заменить четыре ослабленные опорные конструкции новыми балками, заглубленными в землю на глубину от 50 до 60 футов. Эти элементы поддержки будут включать термосифоны.

«Тепловые улучшения предназначены для смягчения деградации вечной мерзлоты и смещения откосов наземного трубопровода, защищая целостность TAPS», — сообщается в анализе состояния.

«Явный пример нарушения нормативных требований»

Термосифоны не новы. Они десятилетиями использовались на Аляске для защиты дорог, зданий, взлетно-посадочных полос и площадок для нефтяных буровых установок, построенных на вечной мерзлоте. Эти устройства широко использовались для обеспечения стабильности многих из 3833 миль нефте- и газопроводов на Аляске.

Таяние вечной мерзлоты представляет гораздо более серьезную угрозу для трубопроводов, чем для другой инфраструктуры Аляски, заявила Кристен Монселл, старший юрист Центра биологического разнообразия, некоммерческой организации, занимающейся защитой диких животных и растений.

Если дорога выходит из строя, это становится неудобством, но если разрывается нефтепровод, это становится экологической катастрофой, сказала она.

«Огромный разлив нефти было бы невозможно ликвидировать в условиях Аляски», — сказал Монселл, чья организация бросает вызов развитию обширной сети нефтегазовой инфраструктуры на Северном склоне, включая газопровод протяженностью 807 миль, который потребовало бы широкого использования охладителей вечной мерзлоты.

Монселл называет угрозу Трансаляскинскому трубопроводу «ярким примером провала нормативных требований».

Федеральные регулирующие органы и регулирующие органы штата Аляска не имеют специальных инструкций по решению вопросов безопасности, связанных с таянием вечной мерзлоты. Вместо этого они полагаются на общие правила, которые обязывают операторов трубопроводов оценивать стрессовые факторы, такие как землетрясения, вибрация, тепловое расширение и сжатие.

«Хотя нет способа сделать транспортировку нефти безопасной, регулирующие органы должны делать все возможное для защиты от потенциального вреда», — сказала она.

Департамент охраны окружающей среды Аляски заявил, что его внимание сосредоточено на том, чтобы операторы поддерживали целостность трубопровода, выполняя предписанные государством проверки, соответствующие отраслевым стандартам безопасности.

«Проседание трубопровода, независимо от причины, должно быть устранено с помощью программы технического обслуживания и осмотра», — сообщила в электронном письме пресс-секретарь Лаура Ачи. «У DEC нет рекомендаций, касающихся вечной мерзлоты».

PHMSA, федеральное агентство, отвечающее за безопасность трубопроводов, отклонило запрос на собеседование. Вместо этого его представитель указал на плотную паутину правил, касающихся проектирования, эксплуатации и технического обслуживания трубопроводов в широком диапазоне геологических условий, включая вечную мерзлоту.

«Таяние вечной мерзлоты также будет считаться фактором риска в отношении управления целостностью», — сказал представитель агентства Дариус Кирквуд в электронном письме. «Операторы обязаны оперативно принимать меры по исправлению положения, если этот тип угрозы существует и ставит под угрозу целостность трубопроводной системы».

Дуг Геринг, почетный декан инженерно-горного колледжа Университета Аляски в Фэрбенксе, высоко оценивает надежную и безопасную конструкцию Трансаляскинского трубопровода.

Тем не менее, по его словам, таяние вечной мерзлоты может представлять значительный риск для структурной целостности трубопроводов.

«Существуют серьезные инженерные проблемы, связанные с трубопроводами в районах вечной мерзлоты, для поддержания прочного и долговечного фундамента», — сказал он.

«Если вечная мерзлота оттаивает, земля теряет сцепление со сваями. Вы можете понять последствия».

Дэвид Хасемьер

Репортер, Сан-Диего

Репортер Inside Climate News Дэвид Хасемьер родом из страны красных скал на юго-востоке штата Юта, где он вырос и научился ценить важность ответственного отношения к окружающей среде. Он является соавтором книги «Катастрофа Дилбита: внутри самого крупного разлива нефти, о которой вы никогда не слышали», которая получила Пулитцеровскую премию 2013 года за национальную журналистику, и соавтор серии финалистов Пулитцеровской премии 2016 года «Exxon: The Road Not Taken. ” До прихода в ICN Хасемайер работал в The San Diego Union-Tribune в качестве репортера-расследователя. Газетная работа Хасемайера была отмечена Associated Press, Обществом профессиональных журналистов, Обществом американских бизнес-редакторов и писателей.