Lianyungang Zhongfu Lianzhong Composites Group Co., Ltd.
+86-518-80307662

Sistema de clavegueram de reparació de canonades compostes de gran diàmetre

Jun 05, 2023

Durant més de 20 anys, QuakeWrap Inc. de Tucson, Arizona, ha estat desenvolupant una solució de reparació d'infraestructures utilitzant materials polímers reforçats amb fibra. La canonada composta de gran diàmetre de la companyia, "StifPipe", s'està instal·lant actualment a Detroit, Michigan, com a part de l'últim projecte d'infraestructura de clavegueram de la ciutat. La canonada de FRP fa 16 peus (4,87 metres) de diàmetre.

QuakeWrap va llançar StifPipe per primera vegada el 2016, quan va guanyar el premi a la innovació de la Societat Americana d'Enginyers Civils. Des de llavors, StifPipe s'ha utilitzat en aplicacions a tot el món, des de Puerto Rico fins a Austràlia, però cap dels projectes anteriors ha utilitzat StifPipe a l'escala de l'aplicació Detroit. La canonada instal·lada a Detroit té 16 peus de diàmetre i només 2 polzades (5,08 cm) de gruix.

Se sap que la canonada té la resistència específica més alta de qualsevol canonada del mercat, cosa que la fa extremadament lleugera i no es corroeix. Compareu l'ús de revestiments de parets més gruixuts fets de materials més febles, que tendeixen a perdre capacitat hidràulica (el cabal òptim d'aigües residuals). Això pot ser mortal, sobretot si cal transportar grans quantitats de líquid o aigua.

Les parets de l'StifPipe estan formades per 12 capes de material -- quatre capes de fibra de carboni, sis capes de fibra de vidre i dues capes de material bàsic patentat. El material de dues polzades de gruix suporta una canonada prou gran com per adaptar-se al fuselatge d'un Boeing 737, amb un buit de quatre peus. Perquè una canonada de formigó del mateix diàmetre tingui una resistència comparable, ha de tenir uns 18 polzades de gruix.

Una inspecció del 2019 es va dirigir a una part de les canonades de la zona, que transporten aigües residuals d'una gran estació de bombeig de Detroit. El districte de clavegueram va decidir retallar la canonada de 17,5-peus de diàmetre després de trobar seccions envellides que necessitaven reparacions. Les canonades transporten més de la meitat de les aigües residuals de Detroit, de manera que no es poden tancar permanentment mentre es repavitzen les canonades. En canvi, les aigües residuals només es poden tancar temporalment una part del dia. Això no va deixar prou temps per arreglar la canonada, de manera que els membres de l'equip van buscar tecnologia de canonades que es poguessin fabricar i muntar sobre el sòl, després la van posar al sistema de clavegueram i la van instal·lar mitjançant el procés de lliscament.

Segons QuakeWrap, un dels principals avantatges de StifPipe és la seva relativa lleugeresa, que facilita la instal·lació. Pesa al voltant de 450-500 lliures per peu, aproximadament el 10% del pes del formigó i l'acer i menys del 25% del pes d'una canonada sandvitx de fibra de vidre feta a fàbrica. Això és afavorit pels contractistes durant la construcció.

De les tres tecnologies del projecte, StifPipe és la segona que s'instal·la. Durant el dia, la canonada original es va tancar temporalment. El contractista va instal·lar les canonades de recanvi a través de canals subterranis, i després les va alinear de punta a punta amb les canonades originals. El disseny lleuger de StifPipe ni tan sols requereix equip de presa per a la instal·lació. Després de carregar el StifPipe en seccions, l'espai anular entre el StifPipe de 16-peu de diàmetre i el tub original de 17,5-peus de diàmetre es va omplir amb formigó lleuger. Al vespre, el sistema de canonades es va tornar a engegar i les aigües residuals van sortir de l'estació de bombeig durant la nit.

La naturalesa lleugera del StifPipe també té avantatges durant el transport. Fabricats al lloc de mandrils, s'envien a Detroit en remolcs de poca capacitat, dos a la vegada. Quan la longitud de la canonada es manté a 14 peus i els extrems s'apilen l'un sobre l'altre, ambdues canonades es poden muntar en remolcs alhora, mantenint l'espai lliure adequat per al pont de 15.5-peus i el pas superior. El projecte de Detroit va utilitzar un total de 13 canonades.

Tot i que l'ús de StifPipe actualment requereix que els components es fabriquin in situ i es transportin al lloc d'instal·lació, StifPipe també es pot fabricar i instal·lar in situ mitjançant el mètode de col·locació humida. En un projecte a Minneapolis, el material StifPipe es transporta a través d'una boca d'entrada estàndard a un túnel de 100 peus de profunditat. Després, es va col·locar i curar per formar una canonada de reparació de 12-peu de diàmetre.

En un projecte separat a Marine Corps Base Lejeune a Jacksonville, Carolina del Nord, el material utilitzat per a StifPipe s'embolica a l'exterior d'una canonada existent i es cura al lloc. QuakeWrap treballa actualment amb el Departament de Transport dels EUA en un projecte de reparació de gasoductes de petroli i gas en el qual un altre producte compost de fibra de carboni i fibra de vidre anomenat SuperLaminate s'inflarà com un globus en un oleoducte i s'instal·larà a diversos quilòmetres de distància.