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非开挖管道修复技术简介

发布时间:2013-11-15 08:00:00    点击:638

非开挖管道修复技术简介

随着城市化进程的不断加快,行政主管部门对于管网的建设监督力度逐渐加强。而大量的地埋管道在投入运营若干年后,由于外力或自身使用寿命等原因,都会不可避免的出现穿孔或泄漏事故,传统处理手段一般为开挖维修或更换。老旧管网基本身处城市主干道下或构筑物边缘,维修或更换工程将涉及路政、地面障碍物拆除及恢复、公众协调等诸多因素。而且管道的局部破损造成整体运营失效情况下,予以整体更换则成本支出过大。正是在这样的背景下,管道的非开挖修复技术便应运而生。

非开挖技术是利用微开挖或不开挖技术对地下管线进行铺设、修复或更换的一门科学。上世纪90年代引入我国,该技术室首先投入应用到石油、天然气和通讯等使用长距离直线管道的行业中。经过在石油、通讯等行业的使用发展,以及多年的研究和创新,该技术逐渐应用到城市给、排水行业。

对于待修复管道,首先要进行管道清洗,管道清洗分为化学清洗技术和物理清洗技术。

    一、化学清洗技术

化学清洗技术就是采用化学药剂(一般用盐酸、硫酸、硝酸等无机酸和柠檬酸、氨基磺酸等有机弱酸)和一定的工艺手段对管网、设备进行除油、除锈除垢等清洗过程。

化学清洗一般比较彻底,但在清洗过程中易生成有害气体,且对管网本身具有腐蚀性,故在管道修复(特别是市政管道修复)施工中很少采用化学清洗技术。

    二、物理清洗技术

物理清洗技术则分为高压水射流清洗技术和PIG物理清洗技术。

1、高压水射流清洗技术

高压水射流清洗时利用经设备增压系统加压的水由喷头射出形成高速水射流,这种水射流有很高的冲击和剥削能力,可将管壁上的结垢、金属氧化物和其他附着物清除,清洗质量很好。高压水射流在清洗过程中产生的污水易于处理,且对管道设备无腐蚀。但由于设备自身局限性,配置的清洗管道导致清洗距离短,不适合长距离管道的清洗,且高压水流对于顽固污垢难以清理到位。

2、PIG物理清洗技术

PIG清洗技术不是一项单项技术,它包括现场跟踪技术和发射、接受PIG技术。它是将PIG清管器放入发射器后,通过输送介质或压缩空气在PIG前进方向产生压力差,形成前进推力,使PIG清管器沿管线前进,在运行过程中,PIG本体或其清洗附件在管内不断与管壁的积垢接触、挤压,并把积垢刮削下来;与此同时,介质在通过PIG柱面与管内壁锁形成的间隙时会形成高速环隙射流,对于刮削下来的垢进行冲洗、搅拌,使垢随之排除。这种技术可应用于异形管、“T”形管及900弯头,能安全高效的实现长距离各类管线的在线清洗,具有清洗彻底,对管线无损伤、无腐蚀等优点。

 

    经过清洗的管道可以用多种非开挖修复技术进行修复,常见的有以下几种。

    一、“U”型折叠法

该技术利用外径比旧管道内径略小或相等的HDPE管道,通过专业的变形设备,将管道扎成“U”型,并暂时捆绑,以使其直径减小,通过牵引机将其牵入旧管道,然后用水或气压将其打开并恢复到原来的直径,使HDPE管紧紧涨贴到旧管道的内壁上。形成HDPE管道防腐性能与原管道机械性能合二为一的一种“管中管”复合结构。管道修复在使用过程中,由于管道内存在介质压力,内衬管最终会紧贴于原管内壁。

 

技术特点:

1、HDPE管化学稳定性好,耐腐蚀、管壁光滑、不结垢、无毒、耐磨性好、承压能力高;

2、开挖及工程占地面积小,施工周期短,一次修复距离长,过流断面的损失很小;

3、适用于75~1600mm的各种材质,多种输送介质的管道,寿命长达50年。

二、内衬翻转法

该技术是使用浸透热固树脂的编制软管或带有防渗膜的纤维增强软管做衬里材料,将浸有树脂的软管一端翻转并用夹具固定在待修复管道的入口处,然后利用水或气压使软衬管浸有树脂的内层翻转到外面,并与旧管内壁粘结。一旦软衬管到达终点,向管内注入热水或蒸汽使树脂固化,形成一层紧贴旧管内壁的具有防腐防渗功能的坚硬衬里。

 

 

技术特点:

1、内壁光滑,没有接头,能够修复非圆形管道;

2、开挖及工程占地面积小,施工周期短,过流断面的损失很小;

3、适用于114~1600mm的各种材质,多种输送介质的管道,寿命长达50年。

 

三、不锈钢内衬法

不锈钢内衬法,是在管道内部内衬钢板,钢板采用卷板形式,在管道内部进行焊接,整体成形。不锈钢薄板内衬与原有管道内壁之间的间隙,采用注浆法灌注水泥灰浆,水泥灰浆为无溶剂、低收缩、粘合力强的高分子材料,注浆固化后,形成一内外固定的坚实夹层,保证管道的修复质量和效果。

 

技术特点:

1、耐腐蚀、承压高、表面光滑不结垢;弯头处无需开挖施工

2、无需大面积开挖路面,工程占地面积小,避免施工过程中对城市交通和环境的影响;

3、适用于800mm以上的各种材质、多种输送介质的管道,寿命长达50年。

非开挖修复技术还有涂覆法、螺旋缠绕法、爆管法传统PE穿插内衬法HDPE缩径穿插法、局部修复工艺等。

非开挖管道修复技术整体优势在于修复所占用场地比较少,对地面、交通、环境以及周围地下管线和构建筑物的影响很小。其推广难度在于材料及设备研发滞后、修复费用高以及市场认可度较低。随着新材料及修复技术的不断创新,我国的非开挖修复技术将进入全新的发展阶段,此技术必定会被水务运营企业所广泛认同,早一步进入市场将获得更主动的优势。

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