Industrializacja i związane z nią powstawanie wielkich miast – zjawiska mające miejsce na początku ubiegłego stulecia wymusiły wykonywanie sieci rozdzielczych na dużych obszarach. Wówczas, sieci rurociągów wykonywane były głównie z rur żeliwnych i stalowych, układanych w gruncie, na ogół bez żadnych zabezpieczeń antykorozyjnych. Z tego powodu dochodziło do korozji i tworzenia się inkrustacji, co oczywiście powodowało zmniejszenie – w mniejszym lub większym stopniu – przekrojów tych rur. Jednakże, z uwagi na ogólnie stosowane wówczas hydrauliczne przewymiarowanie przewodów, można było takie zmienione rury wykorzystywać nadal przez dłuższy okres czasu. W miarę upływu lat zwiększało się zapotrzebowanie na wodę wodociągową, które z kolei wymuszało usuwanie tych osadów, żeby z powrotem uzyskać obliczeniową zdolność transportową istniejących przewodów sieci wodociągowych. Wtedy też zaczęto opracowywać pierwsze mechaniczne sposoby i metody oczyszczania rur. Po pewnym czasie stwierdzono jednak, iż w oczyszczonych przewodach wodociągowych, wykonanych z metalicznych materiałów, szybciej pojawiają się ponownie naloty i osady (inkrustacje), niż to ma miejsce w nowych rurociągach. I tak pojawiła się potrzeba specjalnej obróbki wewnętrznych powierzchni rurociągów, tzn. potrzeba pokrywania tych powierzchni takimi substancjami, które zapobiegałyby w sposób trwały tworzeniu się osadów i nalotów na powierzchniach rur.

Początkowo nie dysponowano żadnymi odpowiednimi metodami, czy nadającymi się do takich celów materiałami. Pierwsze próby polegały na pokrywaniu oczyszczonych (ułożonych w ziemi) rurociągów ochronną warstwą z tworzyw na bazie bituminu. Próby te nie udały się nie tylko z powodu konieczności żmudnego i długiego czyszczenia i suszenia powierzchni wewnętrznej przewodów (gdyż tylko w ten sposób można było zapewnić trwałość i skuteczność nakładanych warstw ochronnych), ale także z powodu zanieczyszczającego wpływu warstwy bitumicznej na parametry organoleptyczne (zapach, smak) wody do picia.

Dopiero, gdy opracowano metodę fabrycznego pokrywania przewodów stalowych i żeliwnych warstwami bitumicznymi o większej grubości, udało się uzyskać pewien trwalszy i dłuższy efekt zabezpieczający te powierzchnie. Ale nadal połączenia rur stanowiły najsłabsze miejsce, ponieważ nie udawało się ich wystarczająco zabezpieczyć, zwłaszcza w przypadku ułożonych w ziemi rurociągów nieprzełazowych, uniemożliwiających poruszanie się w nich ludzi. Tak więc dalej poszukiwano odpowiedniego materiału i procesu technologicznego pokrywania wewnętrznej powierzchni rurociągów wodociągowych. Dość szybko znaleziono rozwiązanie tego problemu w postaci zabezpieczających warstw z cementu. Już w sprawozdaniu Francuskiej Akademii Nauk z roku 1836 znajduje się informacja, że cement hydrauliczny, układany na wewnętrznej powierzchni przewodów rurociągowych, w postaci warstwy o grubości 2,5 mm, okazał się, wśród wszystkich wypróbowywanych materiałów, najprostszy pod względem technologii stosowania, najekonomiczniejszy z punktu widzenia kosztów, gwarantujący także najlepsze techniczne parametry ochrony przeciwkorozyjnej i antyinkrustowej. W 1843 roku wydano patent na proces wytwarzania i nakładania warstwy zabezpieczającej wewnętrzne powierzchnie nowych rur. W tamtych czasach rury stalowe wykładane były warstwą antykorozyjną z masy wiązanej cementem, o grubości od 9 do 12 mm według bliżej nie opisanego procesu odlewania. W USA w roku 1850 ułożono w ziemi pierwsze rury stalowe, powleczone od wewnątrz zaprawą cementową. Jeden z tych rurociągów odkopano w Jersey City w roku 1947, a więc prawie po stu latach i stwierdzono, że rurociągi były zupełnie (w 100%) nieskorodowane i bez żadnych inkrustacji.

W latach 1927-1930 zbadano bardzo dużo rurociągów, zabezpieczonych antykorozyjnie przed 50 laty. W każdym przypadku stwierdzono, że warstwa z zaprawy cementowej powstrzymała korozję, postępującą od wewnątrz na zewnątrz, nawet, gdy grubość warstwy z zaprawy wynosiła zaledwie 2 do 3 mm, a także w sytuacjach, gdy agresywne wody wypłukiwały znacznie ilości wapna z warstwy zaprawy. Poza tym stwierdzono, że warstwa z zaprawy cementowej zachowała w pełni swoje własności uszczelniające.

W latach 1922-1924 zastosowanie warstwy z zaprawy cementowej nabrało niejako „rozpędu” dzięki opracowaniu technologii rozpryskowej z zastosowaniem wirującej rury. Od tego momentu można już mówić o ogólnym stosowaniu w systemach wodociągowych rurociągów z zabezpieczeniem antykorozyjnym z zaprawy cementowej. Najpierw wykorzystywano do tego celu cement naturalny, ale już od 1922 zaczęto stosować cement portlandzki. W USA w roku 1935 jedna trzecia wszystkich nowo układanych w ziemi rurociągów wodociągowych była zabezpieczona warstwą ochronną z zaprawy cementowej. Wtedy nie było jeszcze żadnej metody mechanicznej do nakładania zaprawy cementowej w świeżo ułożonych rurociągach. W 1933 po raz pierwszy zaprezentowano w USA urządzenie i technologię do cementacji wewnętrznej przewodów wodociągowych. Warstwa zabezpieczająca narzucana była na wewnętrzne ściany rurociągów za pomocą wirującej z dużą prędkością głowicy narzucarki i natychmiast była wygładzana. Proces ten, znany jako „metoda centri-line”, zastosowano na skalę handlową po raz pierwszy w New Jersey, w roku 1935. Pierwotnie można było wykorzystywać tę metodę w rurociągach o średnicy 48” (DN 1200), ale w miarę nabywania doświadczeń, udało się zejść do rur o średnicy 24” (DN 600). Ta dolna granica, przez stosunkowo długi okres czasu, była trudna do „pokonania”. Zatem, na nieprzechodnich odcinkach rurociągów nie można było konserwować rur w ten sposób. Dopiero w 1950 nastąpił przełom, gdy skonstruowano maszyny, które mogły pracować także w rurociągach o średnicach 16” (DN 400), a nawet 4” (DN 100).

Z powodu komplikacji z prawami patentowymi i prawnie niejasnych sytuacji ta technologia została wprowadzona na teren RFN dopiero w 1954 (dokonała tego pewna amerykańska firma). Pierwszą niemiecką firmą, która w 1971 roku, całkiem samodzielnie, zastosowała proces wirowania odśrodkowego, była firma E. Heitkamp Rohrbau Sp. z o.o. Rozpoczęto od odnawiania rurociągów przełazowych. Dziś, proces narzucania warstwy zabezpieczającej można wykorzystywać w przewodach rurociągowych o średnicach nominalnych od DN 80, aż po kilka metrów, zarówno dla nowych, jak i dawno ułożonych w ziemi rur. Wykładanie wewnętrznej ściany rurociągów wodociągowych zaprawą cementową stało się obecnie technologią standardową w zabiegach odnawiania skorodowanych, czy pokrytych inkrustacją, przewodów wodociągowych wykonywanych z rur żeliwnych i stalowych.

Główną zaletą warstwy z zaprawy cementowej jest jej ochronne działanie pasywne (epitaksjalne) i aktywne (topotaksjalne). Ochronne działanie pasywne (epitaksjalne) polega na czysto mechanicznym osłanianiu metalicznej ściany rury przez warstwę zaprawy. Ten typ działania jest oczywiście tym lepszy, im szczelniej przylega warstwa zaprawy do ścianki. Stosując odśrodkowy proces wirowania uzyskuje się, prawidłową szczelność z jednej strony poprzez bardzo niski stosunek ilości wody do cementu dla mieszaniny wyjściowej rzędu 0,35, a z drugiej strony dzięki ultraszybkiemu narzucaniu zaprawy na ściany, połączonemu z odpowiednio dokładnym zagęszczaniem.

Warstwa zaprawy cementowej nie jest zupełnie nieprzepuszczalna dla wody, tzn. że z biegiem lat niewielkie ilości wody przedostają się na ich pierwotną powierzchnię (pod zaprawą). I tu właśnie zaczyna się aktywna ochrona przed korozją. Mimo przecieków wody, aczkolwiek bardzo niewielkich, ni dochodzi do korozji na skutek reakcji alkalicznej zaprawy cementowej z żelazem – składnikiem stali, z którego wykonane są rury. Rysy i szczeliny w warstwie zaprawy samoczynnie z siebie zatykają się węglanem wapnia, wyciekającym z zaprawy w wyniku kontaktu z wodą. Ten aktywny proces ochrony antykorozyjnej określa się mianem „samonaprawy” warstwy ochronnej. Maleńkie, nie wchodzące zbyt głęboko w warstwę rysy, np. takie, które mogą powstać przy wiązaniu się zaprawy cementowej, w ogóle nie mają znaczenia, gdyż już pod wodą zostają zatkane pod wpływem ograniczonego pęcznienia. Natomiast rysy, które sięgają aż do powierzchni stalowych ścianek i są otwarte, mogą zostać zatkane wapnem, będącym w każdych wodach, które zawierają jony wapnia i wodorowęglanu. Badania laboratoryjne potwierdziły te praktyczne spostrzeżenia. W laboratorium, w trakcie badań mikroskopowych, można było wyraźnie zobaczyć, jak powolutku, od brzegów rys, narastają kryształki wapna wytwarzające się z węglanu wapnia i jak zatykają rysy. Można było pomierzyć nawet znaczne wartości przyczepności między dwoma kawałeczkami.

Ten fenomen samonaprawy ma istotne znaczenie w praktycznym zastosowaniu tej metody dla stalowych i żeliwnych rurociągów wodociągowych, zwłaszcza jeżeli weźmie się pod uwagę fakt, że inne środki zabezpieczania powierzchni wewnętrznych rurociągów – te, które mają tylko pasywne działanie ochronne – jak np. warstwy bitumiczne, czy z tworzyw sztucznych – nie mogą w żadnym wypadku mieć „słabych punktów” (rys, szczelin), gdyż w przeciwnym razie, ich antykorozyjne oddziaływanie byłoby pod znakiem zapytania.

Opisywany proces pokrywania ścianek wewnętrznych rurociągów zaprawą cementową nadaje się także do odnawiania przewodów nieszczelnych z powodu wżerów korozyjnych. Przeprowadzone próby dowiodły, że wystarczy już 10 mm warstwa zaprawy cementowej, by zatkać wżery/dziury o średnicy do 80 mm, przy wytrzymałości na ciśnienie 10 bar. Przy wżerach do 30 mm średnicy możliwe jest nawet ciśnienie w rurociągu do 45 bar, bez niebezpieczeństwa przerwania, czy wycieku wody.

Ten sposób zabezpieczania rurociągów przed korozją wpływa również na polepszenie hydraulicznych parametrów rurociągów. Wynika to z faktu, że nie powstaje korozja i nie tworzą się inkrustacje w rurze, natomiast na powierzchni zaprawy wytwarza się warstwa żelu, zbudowana ze związków żelaza i manganu. Według danych literaturowych, pomierzone na odcinkach kontrolnych rurociągów z zaprawą, wartości współczynnika k po 40 latach pracy wodociągu okazały się być lepsze (korzystniejsze) niż dla nowych rur bez tej warstwy. Z tego faktu wynikają zasadnicze korzyści ekonomiczne takiego zabezpieczenia, chociaż z punktu widzenia hydrauliki nie można się było tego spodziewać, zważywszy, że średnice rur, pokrytych warstwą zaprawy, zostają troszkę pomniejszone.

Przed nałożeniem warstwy z zaprawy cementowej należy rurociągu dokładnie oczyścić. Stosowane są następujące sposoby czyszczenia:

- czyszczenie mechaniczne lub ręczne przyrządami do czyszczenia typu skrobarki, szczotki, tarcze gumowe,

- czyszczenie wysokociśnieniowe z użyciem ciśnienia do 2500 bar.

Wybór odpowiedniego sposobu czyszczenia zależy między innymi od rodzaju, grubości i składu chemicznego inkrustacji, a także od konkretnych warunków lokalnych. W artykule podaje się tylko mechaniczny sposób czyszczenia, gdyż jest on stosowany w większości przypadków.

Przed przystąpieniem do czyszczenia należy przewidziane do czyszczenia odcinki rurociągów wyłączyć z pracy. Zawsze na początku i na końcu danego odcinka, który będzie odnawiany, tworzy się specjalne wykopy i odkrywa się przedmiotowe odcinki rurociągów. W celu wykonania dostępu do rurociągu oddziela i wyjmuje się przewód długości 1,5 do 2,0 m (dla rur ze stali lub żeliwa), albo – w przypadku stalowych przewodów, przez które można przejść – wycina się (palnikiem) około 2,0 metrowej długości półcylindryczną powłokę. Teraz można rozpocząć czyszczenie w środku, polegające na usuwaniu wszystkich inkrustacji, produktów korozji i innych luźnych, obluzowanych części warstwy bitumicznej lub ze smoły zanurzeniowej. Nie chodzi o to, żeby w wyniku czyszczenia dotrzeć do metalicznie czystej powierzchni. Z rur fabrycznie nowych należy usunąć brud, rdzę luzem, zgorzelinę i kawałeczki topnika do spawania. Nie wolno zostawiać żadnych tłuszczów czy olejów. Wybór odpowiedniego sposobu do czyszczenia zależy, m.in. od rodzaju, grubości i składu chemicznego inkrustacji, a także od konkretnych warunków lokalnych. W każdym jednak przypadku musi się zagwarantować nieuszkodzenie przewodów przez wybrany sposób czyszczenia.

Sposób czyszczenia i cementowanie rurociągów określa polska norma PN-92/H-74108. Dotyczy ona w zasadzie rur żeliwnych cementowanych fabrycznie. Świadczy o tym m. in. wymóg, aby wewnętrzna powierzchnia rury przygotowanej do cementacji była wolna od nierówności przekraczających 50% grubości wykładziny. Spełnienie tego warunku realne jest jedynie dla rur fabrycznie nowych. Dlatego taż bardziej adekwatna w przypadku renowacji rurociągów ułożonych w gruncie wydaje się być norma niemiecka ( Norma DVGW W 343 - jednoznacznie opracowana dla cementacji rur stalowych i żeliwnych już ułożonych w gruncie), przy czym jest w niej sporo zbieżności z normą polską.

Po wykonanym czyszczeniu należy przeprowadzić badania w celu stwierdzenia, gdzie w danym przewodzie, w którym nie da się chodzić, występuje najmniejsze światło. Chodzi o wyeliminowanie jakichkolwiek przeszkód na drodze przejścia aparatu do narzucania zaprawy cementowej.

Po wprowadzeniu aparatu do jednego końca rurociągu, ustawienia go w osi, należy następnie przeciągać lub przejechać ze stałą prędkością wstecz, do drugiego stanowiska na rurociągu. Podczas ruchu aparatu zaprawa wyrzucana jest z szybko obracającej się głowicy na ścianki rurociągu. Grubość warstwy zaprawy cementowej uzyskuje się dzięki umiejętnemu zgraniu następujących parametrów: stały wypływ zaprawy (jednakowa jej ilość), stała prędkość rotacji głowicy i wcześniej ustalona prędkość przesuwania się urządzenia w przewodzie.

Metoda ta została opracowana przede wszystkim dla odnawiania rurociągów ze stali lub żeliwa. Obecnie stosuje się ją w rurociągach o średnicach nominalnych od DN 80. Nie istnieje natomiast żadna górna granica średnic. Metoda pozwala narzucić na ścianki jedną lub kilka warstw, z zazbrojeniem lub bez. Dziennie można – w zależności od średnicy rurociągu – wykonać warstwy o grubości od 3 do 15 mm. Wykonując prace renowacyjne w rurociągach, oblicza się możliwą długość każdorazowego odcinka roboczego (tzw. odległość między dwoma wykopami albo między dwoma dojściami do rurociągu) w oparciu o rzeczywistą średnicę rurociągów. Długości takich odcinków roboczych wynoszą więc:

- dla średnic nominalnych – od DN 80 do DN 300: około 100 do 150 m,

- dla średnic nominalnych – od DN 400 do DN 500: około 200 m,

- dla średnic nominalnych – powyżej DN 600: do 500 m.

Punktami wymuszenia określa się miejsca w rurociągach, gdzie może dojść do zakłócenia przebiegu pracy, a są to: zmienione średnice, kształtki, krzywizny i przesunięcia rur.

Dla zakresu średni nominalnych do DN 600, gdzie proces realizowany jest bez udziału robotników, pracujących w rurociągach, stosuje się maszyny cylindryczne, umieszczone centrycznie na płozach. Maszyny nie mają napędu, który umożliwiałby ich samodzielne przesuwanie się. Przeciągane są za pomocą specjalnej liny, nawiniętej na kołowrót linowy. Prędkość liny regulowana jest bezstopniowo. W cylindrycznym korpusie głównym maszyny znajduje się silnik, pracujący na sprężone powietrze. Silnik napędza głowicę, wirującą poprzez wał rurowy, przechodzący osiowo przez całą maszynę i służący do doprowadzania , wykonany w kształcie stożka z elastycznej blachy stalowej. zaprawy cementowej. Zaprawa cementowa pompowana jest z mieszacza do wału rurowego przy pomocy węża stalowego.

W rurociągach o średnicach nominalnych powyżej DN 600 stosuje się maszyny wirujące z napędem elektrycznym i ogumieniem pneumatycznym. Maszyny wyposażone są w lejowaty zbiornik na zaprawę cementową, do którego zaprawa wpompowywana jest giętkim przewodem. Przenośnik ślimakowy pobiera ze zbiornika potrzebną ilość zaprawy i podaje do głowicy. Przewody elektryczne oraz te, które doprowadzają zaprawę, przeciągane są za pomocą liny nawiniętej na kołowrotek. Prędkość przesuwu liny dostosowana jest do prędkości maszyny narzucającej zaprawę. Operator maszyny obserwuje automatyczny przebieg prac w rurociągu. Dla średnic nominalnych powyżej DN 900 i dla stanowisk pracy o znacznych długościach dopuszcza się transport zaprawy cementowej w specjalnych wagonikach dostawczych. Wtedy stosuje się, m.in. specjalną kamerę telewizyjną do nadzoru przelewania zaprawy cementowej.

Fachowe przygotowanie prac i następnie ich prawidłowa realizacja pozwalają na wykonanie bardzo dobrych warstw ochronnych. Zastosowanie kielni wygładzającej daje w efekcie lekko falisty profil powierzchni. Narzucone warstwy zaprawy, których nie wygładzono, mają strukturę powierzchniową przypominającą skórkę pomarańczową.

W trakcie realizacji procesu mierzy się z reguły następujące parametry: siłę pociągową, prędkość przeciągania maszyny, trasę, po której przesuwa się kołowrotek, ciśnienie, wielkość wypływu zaprawy (ilość tej zaprawy). W rurociągach, w których można chodzić, kontrolę wykonuje z jednej strony operator maszyny, który przemieszcza się wraz z maszyną, z drugiej strony kontrolę tę zapewniają pomiary grubości narzucanej warstwy w każdym miejscu rurociągu. Natomiast w nieprzełazowych rurociągach, taka kontrola polega na:

1. pomiarze grubości narzucanej warstwy na początku i na końcu rurociągu,

2. optycznej kontroli ścianek wewnętrznych rurociągu.

Po stwardnieniu zaprawy, na ściankach przewodów można zdemontować kawałek przewodu, np. kształtkę, która była wbudowana i skontrolować jakość wykonanej warstwy ochronnej, bądź można wprowadzić kontrolę telewizyjną. Późniejsze usuwanie stwierdzonych defektów czy uszkodzeń wymaga bowiem dużo czasu i związane jest ze znacznymi kosztami.. Ważne jest, by stale mierzyć dopływającą w sposób ciągły ilość zaprawy cementowej i prędkość ciągnienia maszyny, a także grubość warstwy nanoszonej na ściankę rury, w celu wzajemnego dopasowania, zgrania tych parametrów ze sobą.

Po zakończeniu procesu narzucania warstwy każdy odcinek przewodów należy natychmiast zamknąć na końcach, żeby nie dopuścić do zbyt szybkiego wyschnięcia zaprawy cementowej. Zaleca się, by utrzymywać świeżo narzuconą warstwę w stanie wilgotności, a optymalna obróbka powierzchni odcinka rur polega na stałym jej polewaniu, przy czym można je przeprowadzić najwcześniej 12 godzin po wykonaniu warstwy ochronne z zaprawy. W rurociągach, w których są przyłącza domowe, należy usunąć ewentualnie powstałe zakorkowania z zaprawy cementowej, stosując metodę odsysania.

Grubość wykładziny ze świeżo nałożonej zaprawy jest sprawdzana przez wprowadzenie szpilki stalowej, natomiast wykładziny stwardniałej przy zastosowaniu nieniszczącej metody pomiaru. Grubość powłoki powinna być mierzona na obu końcach rury w punktach rozstawionych co 90º, ułożonych na co najmniej jednym obwodzie płaszczyzny przekroju prostopadłej do osi rury. Płaszczyzny te powinny być oddalone co najmniej o 200 mm od końca rury. Powierzchnia wykładziny z zaprawy cementowej powinna być gładka. Dopuszczalne jest występowanie na powierzchni wykładziny wyłącznie zatopionych ziaren piasku. Wykładzina nie powinna być krucha, Wykazywać falistości i wgłębień, które w jakimkolwiek punkcie mogą zmniejszyć jej grubość poniżej wartości minimalnej. Przy twardnięciu wykładziny nie można uniknąć tworzenia się pęknieć. Pęknięcia te oraz inne, które mogą powstać w czasie produkcji lub transportu, dopuszczalne są o szerokości do 0,8 mm.

Ilość personelu, potrzebnego do realizacji tego procesu, zależy od długości odcinka odnawianego rurociągu. Dla średnic do DN 500 zaleca się zatrudnienie 5 osób, a dla średnic powyżej DN 500 – d do 10 osób.

Na elementach rurociągów, w przewodach przełazowych, których nie można pokryć maszynowo warstwą ochronną, np. zakrzywienia czy kształtki, należy wykonać warstwy ochronne ręcznie. Zaprawa cementowa nanoszona ręcznie, musi mieć taki sam skład chemiczny i spełniać te same warunki, jak zaprawa nanoszona maszynowo. Ręcznie wykonane warstwy należy wykonać od razu po nałożonych maszynowo, o ile to – oczywiście – możliwe. Należy pamiętać o tym, że miejsca-przejścia do maszynowego nanoszenia warstw muszą być bardzo czyste. Po upływie wystarczającego czasu utwardzenia warstwy można znowu połączyć ze sobą końce przewodów i zasypać wykopy. Przed ponownym uruchomieniem odnawianego odcinka wodociągu należy go najpierw zdezynfekować.

Za odnawianiem starych rurociągów, z zastosowaniem opisywanego procesu, przemawia nie tylko szeroki zakres stosowania i względna prostota jego realizacji, ale także fakt, że ta procedura jest relatywnie tania na tle innych technologii odnawiania, a także w porównaniu z kosztami układania nowych rurociągów.

Uzyskiwane efekty:

- woda pitna o jakości sanitarno-higienicznej bez zarzutu,

- wyeliminowanie strat wody,

- stabilizacja rurociągów,

- niskie koszty,

- utrzymanie odpowiednich wskaźników na żądanym poziomie,

- stworzenie takich wewnętrznych powierzchni ścian rurociągów, które nie wymagają konserwacji.

Powyższe wywody dowiodły, że pokrywanie przewodów wodociągowych zaprawą cementową, z zastosowaniem technologii wirowania odśrodkowego, jest na świecie standardowym procesem odnawiania starych rurociągów wodociągowych z żeliwa i ze stali, ułożonych w ziemi. Tego typu warstwa ochronna dobrze chroni rury przez wiele lat przed ponownym tworzeniem się korozji i inkrustacji. Proces ten można także stosować w starych wodociągach z azbestocementu. Dla, prowadzonej na płaszczyźnie politycznej, dyskusji na temat zagrożenia wody do picia ze strony włókien azbestowych proces ten, to rozwiązanie dyskutowanego problemu, gdyż rurociągi azbestocementowe można pokrywać zaprawą cementową i dzięki temu żadne, absolutnie żadne włókna azbestowe nie przedostaną się do wody.

W międzyczasie w okolicach Hamburga wiele przewodów wodociągowych z azbestocementu zostało już odnowionych przy pomocy zaprawy cementowej i prace te okazały się sukcesem.

1. Przygotowanie wykopów technologicznych

Na końcach odcinka rurociągu przewidzianego do renowacji wykonujemy wykopy o ścianach pionowych, szalowanych w zależności od głębokości wykopów i rodzaju gruntu albo szalunkami drewnianymi albo grodzicami GZ-4. Rozmiary wykopów to: długość 4,00 metry, szerokość 2,00 metry i głębokość 0.50 metra poniżej dolnej ścianki rury. Ziemię z wykopów odwozimy na wysypisko bądź odkład czasowy jeżeli nie ma konieczności wymiany gruntu albo składujemy obok wykopu jeżeli pozwalają na to warunki. Przy planowaniu podziału rurociągu na poszczególne odcinki do renowacji musimy pamiętać o tym, że pojedyńczy odcinek nie powinien być dłuższy niż 400 metrów i powinien być prosty ( posiadać co najwyżej jeden łuk do 33° bądź suma łuków nie powinna być większa od 33° ). Przy większych załamaniach trasy rurociągu niezbędne są wykopy i rozcięcia na każdym załamaniu.

2. Przecięcia rurociągu

Przed przystąpieniem do przecięcia rurociągu należy wyłączyć rurociąg z eksploatacji poprzez zamknięcie odpowiednich zasuw oraz odwodnić rurociąg ( robią to służby techniczne właściciela sieci ). Z uwagi na często czasochłonną operację docierania zasuw i wymagające czasu odwodnienie proponujemy aby całą operację rozpocząć o godzinie 00´00 w nocy. Daje to realną szansę, że o godzinie 06´00 rano do pracy będzie mogła przystąpić ekipa przecinająca rurociąg. Wycięcie odcinków o długości 2 metrów w obu wykopach i wypompowanie resztek wody z rurociągu powinno zakończyć się do godziny 14´00. O tej godzinie do pracy przystąpić powinna ekipa czyszcząca rurociąg.

3. Czyszczenie rurociągu

Czyszczenie proponujemy wykonać metodą mechaniczną przy pomocy skrobaków stalowych przypominających w swym kształcie szyszkę o wymiarach dostosowanych do średnicy rury. Za pomocą dwóch wind o sile uciągu 10 ton rozmieszczonych po obu końcach odcinka rurociągu przeciągamy skrobaki przez rurociąg tyle razy ile to będzie konieczne dla uzyskania wystarczającego stopnia wyczyszczenia wnętrza rurociągu. Po odspojeniu i usunięciu inkrustracji przeciągamy przez rurociąg ( przy użyciu tych samych wind co wyżej ) krążek gumowy o średnicy dostosowanej do średnicy rury w celu wydobycia resztek odspojonego osadu z jego wnętrza. Rurociąg musi być wyczyszczony w stopniu odpowiadającym polskiej normie PN-92/H-74108. W czasie mechanicznego czyszczenia rurociągu wykonujemy ręczne czyszczenie dwóch dwumetrowych wycinków rurociągu. Przy sprzyjających okolicznościach czyszczenie powinno zakończyć się do godziny 22´00 wieczorem. Po demontażu sprzętu służącego do czyszczenia następuje inspekcja TV wyczyszczonego rurociągu.

4. Cementowanie rurociągu

Następnego dnia rano o godzinie 07´00 kaseta z inspekcją TV rurociągu zostaje dostarczona do Inwestora w celu odbioru tego etapu robót. W tym czasie na placu budowy trwają przygotowania sprzętu do cementacji rurociągu. Po sygnale ze strony Inwestora, że czyszczenie zostało odebrane następuje wprowadzenie węża transportującego zaprawę cementową do wnętrza rurociągu. W przypadku odcinków o długości ponad 300 metrów wraz z wężem należy wprowadzić zamontowaną na jego końcu głowicę obrotową służącą do nakładania zaprawy cementowej metodą rozpryskową. W takim przypadku głowica jest transportowana w okolicę połowy długości rurociągu ponieważ cementowanie odbywać się będzie ze środka rurociągu w kierunku jednego z jego końców. W przypadku odcinków o długości 300 metrów i krótszych przeciągamy wąż przez cały rurociąg , a głowicę montujemy do węża na drugim końcu rury. W takim przypadku cementujemy rurociąg jednorazowo na całej jego długości. Cementowanie wykonujemy przy pomocy napędzanej elektrycznie głowicy obrotowej do której zaprawa dostarczana jest poprzez wąż wysokociśnieniowy przy użyciu specjalnej pompy. Głowica przesuwana jest przez rurociąg ze stałą, odpowiednią prędkością przy użyciu windy umieszczonej na jednym z jego końców. Pozwala to na uzyskanie równej warstwy wykładziny o grubości i właściwościach zgodnych z polską normą PN-92/H-74108. Po wycementowaniu połowy długiego odcinka rurociągu metodą ze środka co powinno zakończyć się do godzin popołudniowych cementujemy ręcznie dwa dwumetrowe wycinki rurociągu i czekamy do następnego dnia na związanie wykładziny. Rano dokonujemy inspekcji TV wycementowanej części i przystępujemy do cementacji drugiej połowy rurociągu. Jest to już trzeci dzień wyłączenia rurociągu z eksploatacji. Czwartego dnia rano po związaniu wykładziny wykonujemy inspekcję TV, dostarczamy kasetę Inwestorowi a po pozytywnym odbiorze przystępujemy do połączenia rurociągu, które wykonujemy łącznikami akceptowanymi przez Inwestora. W godzinach popołudniowych czwartego dnia rurociąg może być włączony do eksploatacji. Przy renowacji odcinków krótszych niż 300 metrów okres wyłączenia z eksploatacji wyniesie 3 doby. Kryteria jakie powinno spełniać zarówno czyszczenie jak i cementowanie rurociągu, sposób kontroli jakości robót opisane są w przywoływanej już wyżej polskiej normie PN-92/H-74108.

5. Zasypywanie wykopów i odtwarzanie nawierzchni

Następnego dnia po oddaniu rurociągu do eksploatacji przystępujemy do zasypania wykopu i odtwarzania nawierzchni. Odsłoniętą w wykopie rurę zasypujemy piaskiem na wysokość 30 cm powyżej grzbietu rury a następnie ( w przypadku braku innych wskazań ) gruntem pochodzącym z wykopu. Zasypywany wykop zagęszczamy warstwowo co 0.50 metra przy pomocy zagęszczarek spalinowych. Prace odtworzeniowe prowadzimy tylko w jednym wykopie ponieważ drugi posłuży nam do przeprowadzenia renowacji kolejnego odcinka rurociągu. Opisany powyżej sposób i harmonogram działań jest możliwy tylko i wyłącznie w przypadku braku niespodziewanych przeszkód i utrudnień. Najczęściej spotykane utrudnienia to: kłopoty z wyłączeniem wody ( niesprawna stara armatura przepuszcza wodę ), niespodziewane załamania na trasie rurociągu, miejscowe zmiany średnicy, warunki pogodowe – np. długotrwały deszcz uniemożliwiający sprawne prowadzenie prac i wydłużający proces wiązania wykładziny. Z uwagi na czas wiązania wykładziny przytoczony harmonogram robót jest możliwy w miesiącach ciepłych i suchych, generalnie od maja do września. W pozostałych miesiącach proces wiązania wykładziny ulegnie wydłużeniu o jeden dzień.