RTi Czech, s.r.o. provedla náročnou rekonstrukci v podzemního rozvodu požární vody v areálu Jednotky rafinerie v Kralupech nad Vltavou

Text: STAVEBNISERVER.com, foto: RTi Czech, s.r.o

Hned na úvod tohoto článku je třeba podotknout, že rekonstrukce bezmála 7 km rozvodů požární vody v srdci rafinerie společnosti ORLEN Unipetrol RPA s.r.o., Jednotky Rafinerie Kralupy investora stavby, byla provedena navzdory četným překážkám a nenadálým komplikacím. Kromě jiného se tedy budeme věnovat i jejich překonávání. Zajímavou výzvu představovala nutnost provádět veškeré rekonstrukční práce za provozu rafinerie. Ty byly v převážné míře navrženy bezvýkopovou technologií. Brzy se však ukázalo, že zdaleka ne všechno půjde podle plánu. I vzhledem k tomu, že tato stavební technologie se u nás dosud neprováděla.

V návaznosti na projektovou dokumentaci, zabývající se technologickou částí projektu, zahrnovalo řešení rekonstrukci podzemního rozvodu požární vody bezvýkopovou technologií, rekonstrukci pomocí otevřeného výkopu a nezbytné stavební práce související s prováděním bezvýkopové technologie a konstrukcí armaturních šachet. Bližší informace o průběhu celé rekonstrukce z pohledu realizační firmy poskytl redakci našeho magazínu Ing. Tomáš Fiala, technicko-obchodní manažer ze společnosti RTi Czech s.r.o

Realizační firma zahajovala zakázku po zadání investorem a školení od švýcarské firmy AMEX zpracováním realizačního projektu. S tím souvisel i průzkum veškerých armaturních šachet, do kterých se bylo možné dostat. Zatopené armaturní šachty se odsávaly a měřily se profily a rozměry stávajícího vystrojení. Výsledky měření se později porovnaly se zadáním a výsledkem byl realizační projekt. Práce měly probíhat v prostředí, kde se pod povrchovými hlínami o mocnosti do cca 1,0 m nachází písky se štěrky a skalní podloží je tvořeno pískovcem. Předpokládalo se, že výkopy nebudou zasahovat do skalního podloží a z hlediska hydrogeologických poměrů nebudou ovlivněny hladinou podzemní vody.

Popis stavu požárního rozvodu před rekonstrukcí

Rozvod požární vody rafinerie je rozveden po celé ploše šachovnicového tvaru v hloubce bezmála 3 metrů, a to po jednotlivých blocích na skladech uhlovodíků i ve výrobě, vesměs podél komunikací rafinerie nebo zmíněných výrobních provozů. Požární voda je odebírána na několika předávacích místech z rozvodu Areálu Chemických Výrob Kralupy pod správou firmy Synthos Kralupy a.s., dále pokračující ve správě Jednotky Rafinerie Kralupy. Pro požární zabezpečení je kolem bloků veden hlavní řád podzemního rozvodu požární vody v dimenzi DN 400/500. V místech spojení jednotlivých větví se nachází betonové armaturní šachty s uzavíracími armaturami. Po trase jsou vysazeny odbočky DN 80- DN 250 pro nadzemní požární hydranty nebo monitory, které se nachází nad armaturními šachtami, požárních hydrantových stěn nebo jsou osazeny v terénu. U požárních stěn jednotlivých bloků se nachází armaturní šachty ke všem připojovacím potrubím pro chlazení a hašení skladovacích nádrží. Na stropě šachet jsou osazeny stojany s ručním kolem pro ovládání armatur v šachtě. Většina poklopů šachet má rozměry 900×900 mm. Stávající podzemní rozvody požární vody jsou provedeny z ocelových trubek třídy 11 spojovaných svařováním. Provozní tlak v rozvodu požární vody je 1,0 MPa, skutečný tlak při hašení se pohybuje kolem 1,3÷1,6 MPa. „Celkový stav podzemního rozvodu na některých místech už neodpovídal stavu jako při jeho vzniku bezmála před 50 lety,” sdělil naší redakci Milan Kaiser z ORLEN Unipetrol RPA s.r.o

Podrobný rozbor rekonstrukce

Větší část páteřních rozvodů byla provedena bezvýkopovou technologií - vložením rukávce SaniTube. Aplikaci systému SaniTube se ještě budeme v šesti na sebe navazujících krocích detailně zabývat o něco dále. Avšak nyní je třeba zmínit, že všude tam, kde byly nalezeny změny profilu, případně výškové nebo směrové etáže, nebylo tento typ rukávce vůbec možné instalovat, takže se v těchto situacích z větší části spíše zatahovalo plastové potrubí (HDPE 100 RC - SDR 11, PN 16) menšího průměru (d355-d450). V rámci celého projektu šlo také o kompletní vystrojení armaturních šachet. Z nerezového potrubí byly vyrobeny na míru speciální rozvaděče. Odbočky byly řešeny pomocí litinových tvarovek od firmy HAWLE Armatury . Většinou se jednalo o přírubové klapky nebo různé redukce, taktéž instalované v armaturních šachtách (viz dále). Pro těsnění přírubových spojů bylo použito ploché EPDM gumové těsnění s ocelovou výstelkou. Jako spojovací materiál byly v případě napojení nerezových tvarovek použity nerezové šrouby, v případě ostatních spojů pozinkové. Veškeré přírubové spoje v zemi byly opatřeny ochrannou bandáží

Podzemní potrubí požární vody tvoří uzavřený tlakový systém, který bylo nutné za účelem provedení sanace otevřít, aby byl umožněn vstup mechanizace a instalaci rukávce. Otevření potrubí bylo prováděno ve stávajících šachtách a v lomových bodech. Technologie pro instalaci rukávce požaduje provést v potrubí otvor minimální délky cca 90 cm. Současně došlo ke kompletní výměně všech sekčních šoupat za přírubové uzavírací klapky.

Armaturní šachty a lomy trasy

Sanace potrubí byla prováděna postupně, po jednotlivých úsecích. Po uzavření úseku bylo potrubí vypuštěno, stávající armatury byly demontovány a voda z šachet odčerpána. Potrubí na počátku a konci instalace a v místech odboček bylo vyříznuto na délku uvažované litinové přírubové odbočky nebo nerezového potrubí (s odbočkami). Po přípravě konců stávajícího ocelového potrubí bylo provedeno vyčištění vnitřního povrchu potrubí mechanickým škrabákem a ocelovým kartáčem. Později bylo využíváno vysokotlakého čištění – až 1500 bar fi. HDR servis. Po vyčištění následoval průzkum TV kamerou. Dále pak protažení a instalace rukávce, napojeného na spojku neboli coupling (dále jen coupling), osazený na volný konec odříznutého ocelového potrubí či na volno přímo na rukávec. Vzhledem k tomu, že pro potrubí DN 200 a výš nelze tzv. coupling osadit z vnějšku na potrubí, byl přechod osazen krycí ochrannou objímkou. Po instalaci rukávce následovala montáž litinových armatur. Šoupata byla nahrazena klapkami. Potrubí v šachtách se podepřelo základovým blokem z prostého betonu. Ovládání klapek na odbočkách z hlavního řadu bylo vyvedeno na povrch. Venkovní ovládací kola byla stabilizována novými stojany (Hawak). Ovládání armatur na páteřních větvích bylo vyvedeno stropní konstrukcí do armaturního hrnečku. Součástí rekonstrukce bylo i vyčištění drenážního systému pro umožnění odtoku vody z prostoru šachty

Lomy trasy, které nebyly prováděny bezvýkopovou metodou, byly provedeny otevřeným paženým výkopem. Stávající potrubí bylo vyříznuto a na jeho konce osazeny couplingy a přírubový litinový oblouk - např. 90°.

Příruby mimo šachty chrání bandáže proti znečištění šroubů. Nad přírubami v pískovém loži jsou umístěny betonové dlaždice tloušťky 40 mm. Potrubí prováděné otevřeným výkopem bylo uloženo do pískového lože. Nad potrubím byl proveden obsyp vytěženou zeminou, hutněnou po vrstvách. Parametry hutnění pláně pod komunikací Edef,2 = 45 MPa, Edef,2 / Edef,1 < 2,30.

Tlaková zkouška a nátěrový systém

Všechny svařované díly na potrubních rozvodech byly kontrolovány na výskyt trhlin před i po sváření metodou – vizuální 100% - PT nebo RTG v rozsahu 10 %. Tato kontrola se týkala i nových dílů. Po sanaci byla provedena tlaková zkouška (dle ČSN 75 5911). Potrubí a tvarovky byly opatřeny nátěrem odolným proti působení prostředí třídy C5-I dle ČSN EN ISO 12 944-2. Pro rozvody požární vody byl použit červený odstín RAL 3000.

Aplikace sanačního systému SaniTube

Nyní se již podrobně zaměříme na samotnou aplikaci systému SaniTube. SaniTube je vysoce odolná textilní hadice se speciálním vnitřním a vnějším termoplastickým povrstvením, která je protažena stávajícím potrubním systémem. Po napojení na koncové příruby je vložka roztažena stlačeným vzduchem. Po aplikaci je rukávec ve spolupůsobení s původním potrubím samonosný. Tato technologie se používá k bezvýkopové renovaci potrubních rozvodů. Systém SaniTube je určen k sanaci úseků potrubí bez odboček, v místě T-kusů musí být vždy proveden výkop. Postup prací lze rozdělit do následujících šesti kroků.

1 Průzkum staveniště a prohlídka sanovaného potrubí

Před zahájením rekonstrukce bylo zapotřebí ověřit trasu stávajícího potrubí a stanovit postup prací včetně rozmístění výkopů. Veškerý materiál systému SaniTube musel být při skladování chráněn před povětrnostními vlivy, deštěm a slunečním zářením. Před montáží byla provedena vizuální kontrola materiálu.

2 Výkopové práce

Šířka výkopu pro potrubí činí cca 2,0 m, hloubka pak min. 400 mm pod vstup do sanovaného potrubí. Výkopy hlubší než 1,30 m jsou obvykle zajištěny pažením dle platných norem a předpisů, v případě dostatečného volného prostoru je možné výkop zajistit rovněž svahováním.

3 Vyčištění potrubí

Rukávce SaniTube vyžadují důsledné vyčištění stávajícího potrubí. Kovové potrubí nesmí obsahovat žádné mechanické nečistoty. Inkrustace a povrch si žádají hladkost bez pozůstatků po sváření. Při monitoringu potrubí po čištění bylo zjištěno, že na mnoha místech se vyskytovaly provařené okuje (zbytky svářecích elektrod), které nebylo možné odstranit ani pomocí vysokotlakého čištění. V těchto případech pak muselo vlastní instalaci rukávce předcházet ještě frézování. Po vyčištění následoval průzkum TV kamerou a vyčištěným potrubím se na závěr protáhl kontrolní gumový vytěrák.

4 Příprava rukávce

Maximální délka sanovaného úseku byla omezena průměrem potrubí a počtem ohybů na úseku. Pro potrubí DN 250 až DN 400 dosahuje délka sanovaného úseku max. 500 m a ohyby na trase by neměly být větší než cca 22-30°.

5 Instalace rukávce

Zařízení pro přípravu rukávce (Liner Folding Machine) se umísťuje společně se zásobníkem rukávce na počátku trasy. Rukávec je pomocí lana (popruhu) upevněn k navijáku a následně protahován potrubím při rychlosti 3÷5 m/min. Při vtahování vložky do potrubí je vložka obalena páskou usnadňující její instalaci. Po dokončení instalace a natlakování rukávce se páska uvolní. Rukávec po protažení vyčnívá z potrubí na obou stranách cca 2 m. Příruby couplingů se poté přimontují k potrubí pomocí vhodných spojek a do spojů se 51 vkládá těsnící prstenec. Po montáži couplingů následuje montáž tlakovacích i koncových přírub na obou koncích sanovaného úseku a v neposlední řadě důkladné utažení šroubů. Testování se provádí stlačeným vzduchem či vodou. Zkušební tlak byl měřen po dobu 8mi hodin. V případě potřeby lze tlak nastavit přes regulační ventil.

6 Dokončovací práce

Tlak musí zůstat konstantní po dobu minimálně 12 hodin. Po 12 hodinách se kontroluje a zaznamenává zkušební tlak a přetlak je vypuštěn. Pak lze instalovat litinové spojky „coupling“.

„Projekt snese všechno“ aneb výzvy spojené s nepřesným zadáním

Stavební technologii od společnosti Sanivar vybral investor stavby a jak vyplývá ze slov inženýra Fialy, nutno říci, že některé důležité detaily nebyly předem dostatečně upřesněné. Šlo především o fixaci litinových tvarovek (tj. ukončení rukávce), které měly být pevně zafixované na jednom místě a neměly se hýbat. Pozoruhodné je, že dokonce ani sám výrobce tohoto rukávce neměl pro realizační firmu k dispozici patřičně upřesněné, potřebné technické detaily a pracovníci z RTi Czech, s.r.o. tak museli improvizovat přímo na stavbě, kde se teprve rozhodlo, jak budou práce v areálu rafinerie reálně probíhat. Objevily se také zásadní nesrovnalosti s původním zadáním, neboť poloha trubek ve skutečnosti neodpovídalo nákresům v projektu a dokud se takzvaně „nekoplo do země“, nikdo si čistě na základě projektu nemohl být danou trasou jistý. V některých úsecích byly mezi šachtami umístěny redukce potrubí a zcela jasný nebyl ani výskyt shybek či dalších případných směrových změn potrubí.

„Jak se říká, projekt snese všechno, tudíž v zadání trubky vedou takřka rovně, ale asi ve dvou desítkách případů bylo nutné vyhýbat se stávajícímu vedení a v podstatě na místech, kde bylo původně plánováno jednoduše zatáhnout rukávec, jsme složitě kopali a následně se pomocí polyethylenových tvarovek vyhýbali potrubí o průměru až 1200 mm, přičemž takto velké potrubí už zase není jen tak podkopat a vyhnout se mu, což bylo příčinou dalšího zdržení. Základy jednotlivých provozních jednotek se nacházely pod betonem a opět jsme je museli složitě obcházet. Také si pamatuji, že jedna větev, jak se zjistilo až po vytyčení, vedla těsně kolem kolejí, i když původně těmi místy procházet neměla, a vzhledem k tomu, že tím nebyla z hlediska osové vzdálenosti splněna norma pro výkop, museli jsme položit úplně novou trasu, což si vyžádalo také dočasné omezení železniční dopravy. Tudíž i tuto část bylo zapotřebí takzvaně překopat a udělat ji úplně jinak, než jak byla předem projekčně připravena,“ vzpomíná na konkrétní příklady Ing. Tomáš Fiala.

„Musím říct, že na začátku v podstatě některé technologické detaily neměl dodavatel vyřešené, takže jsme technické řešení, zejména pak v případě fixací, řešili na místě ve spolupráci se supervizorem a projektantem. Poté to šlo investorovi k odsouhlasení. Tím došlo k menšímu zdržení již na začátku realizace. Některé části jsme museli takřka kompletně přepracovat, načež nás samozřejmě zastavil covid. Měli jsme i zahraniční subdodavatele, kteří museli v podstatě ze dne na den „zmizet“ z republiky a na nějakou dobu se sem nedostali. Proto vyvstaly i úvahy, že na nějakou dobu projekt úplně přerušíme, ale nakonec jsme na základě žádosti Unipetrolu pokračovali dál i v omezeném počtu pracovníků. Tímto způsobem se projekt, plánovaný původně na rok a třičtvrtě, protáhl přibližně na 2,5 roku,“ vysvětluje Ing. Tomáš Fiala

Práce za provozu i hašení požáru v průběhu akce

Jak už jsme naznačili v úvodním odstavci, veškeré rekonstrukční práce bylo nutné provádět za provozu rafinerie, což vyžadovalo zásobovat vodou jednotlivé části bloků, na kterých se právě pracovalo a zajistit v těchto blocích náhradní protipožární opatření. „Měli jsme tam více než půl kilometru polyethylenového potrubí DN250, které jsme různě přesouvali po rafinerii a instalovali do jednotlivých provozů, aby hasiči v případě výskytu požáru měli možnost napojení na improvizované rozvaděče s dostatečným počtem přípojů s napojením pro koncovky typů A nebo C. Na bloku 25 byly rozvaděče dokonce opakovaně použity, takže tento by-pass měl své opodstatnění. Původní návrh by-passu byl navržen pomocí hasičských hadic (typu A nebo C) o průměru 100 mm, ale hned při prvním mrazu se jasně ukázalo, že to nebude fungovat. Volně položené hadice tohoto typu důsledkem nízkých teplot zmrzly a popraskaly, takže v tu chvíli bylo nutné akci na chvíli přerušit, rychle zajistit DN250 HDPE potrubí a natáhnout jej v dostatečné délce (až 400 m, pozn. red.). Bylo třeba logicky volit sekce a také efektivně kooperovat v součinnosti s kolegy z ostatních projektů, abychom na sebe vzájemně nečekali,“ popisuje Ing. Tomáš Fiala.

„Musely se provést i náhradní rozvody HDPE potrubí do aktivačních domků stabilního hasicího zařízení s napojením do systému. Nesměly být bez zdroje dodávky vody. Na denním pořádku jsme úzce spolupracovali s provozem i údržbou rafinerie či kontraktorskou revizní firmou rafinerie pro správu a revize hydrantů a požárních výtokových stojanů, které se měnily za nové,” doplnil Milan Kaiser z ORLEN Unipetrol RPA s.r.o.

Bezpečnost byla v prostředí rafinerie na prvním místě. Součástí této realizace proto byly každodenní bezpečnostní meetingy, které se konaly vždy ráno před zahájením stavebních prací. Jednou až dvakrát týdně byly kontrolní dny a často se konala také koordinační schůzka se supervizorem, na které se řešily veškeré technické změny. Dá se tedy říct, že se finálně projektovalo prakticky za pochodu. Jakmile se změní technický návrh, ovlivní to samozřejmě také finanční stránku projektu, takže oproti původnímu rozpočtu se cena zakázky vyhoupla přibližně o 15 % výše