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非開挖翻襯法管道內(nèi)襯修復技術(shù)
作者：info 訪問量：3844 發(fā)布時間：2016/4/21
不開挖修正是指在用管道所在環(huán)境無法選用開挖更新、修補或開挖管段很不經(jīng)濟的狀況，經(jīng)歸納經(jīng)濟剖析而又不該拋棄，或為了前進運送量、充沛運用管材的腐蝕余量、延伸運用壽數(shù)而采納的一種在線修補辦法。
1 技能發(fā)生的布景
世界范圍內(nèi)的石油挖掘已有上百年的歷史，中國的石油職業(yè)也從20世紀60年代初起步并過渡到了旺盛期間。從那時起管道職業(yè)也初步了開展，在中國僅石油石化業(yè)界的各類管道就達數(shù)十萬公里，到現(xiàn)在運用時刻超過10年的管道占60％擺布，加上油田油氣水具有的腐蝕特性和大都管道在高溫高壓下運轉(zhuǎn)的特色，在役管道普遍進入了大修或替換期。傳統(tǒng)的作法是選用外加防腐保護層和電化學法陰極保護，但管道外防腐層老化是一個天然屬性，因光氧、熱氧、電化學、細菌、植物根系及人為損害等要素，都會致使防腐層自身或涂層與管道觸摸面的損壞；別的，管道經(jīng)運送腐蝕介質(zhì)后，腐蝕介質(zhì)對管道內(nèi)壁的腐蝕，致使管道腐蝕穿孔；也有一些沒有到達規(guī)劃壽數(shù)的管道，因為施工質(zhì)量低，管材選用不當或規(guī)劃不到位等許多的人為要素，使管道提早作廢。所有這些要素都將構(gòu)成管道走漏或失效，不只浪費了很多的資本，污染了生態(tài)環(huán)境，增大了生產(chǎn)本錢又嚴重危害了管道周圍的安全。這些年，非金屬管道在技能和質(zhì)量上雖然有了長足的前進，但還存在許多不確定要素，即便要大面積選用或替換金屬管道，也將需求一筆無窮的出資和閱歷綿長的進程。
在民用給排水方面，20世紀90年代曾經(jīng)埋設(shè)的金屬管道，大多數(shù)未做內(nèi)防腐，致使管道內(nèi)壁結(jié)垢，單個腐朽穿孔，嚴重影響供水水質(zhì)。全國各大中城市都在相繼修補、改造和替換供排水管道，如北京、天津、大連等。他們的一般作法是：有條件開挖（非開挖鉆具）的區(qū)域，可敷設(shè)新管拋棄舊管，但出資較大；無條件開挖的區(qū)域，可選用管道不開挖修正技能。
怎么簡化而又經(jīng)濟地修補地下管線，一直是管道工程界盡力追求的方針。應(yīng)運而生的 不開挖翻襯法管道修正技能是現(xiàn)在世界上公認的最為簡潔和經(jīng)濟的辦法，它簡化了管道修補的各種約束和麻煩，為業(yè)主節(jié)省了名貴的時刻和費用，一起強化了原管道的功用。因為它不需求全部開挖，免除了噪音、塵土、污水等污染，以及交通受阻，損壞環(huán)境等的困惑，完全符合現(xiàn)代環(huán)保認識的請求。
2 國內(nèi)外技能開展現(xiàn)狀
舊管道不開挖（非開挖鉆具）修正是指在用管道所在環(huán)境無法選用開挖更新、修補或開挖管段很不經(jīng)濟的狀況，經(jīng)歸納經(jīng)濟剖析而又不該拋棄，或為了前進運送量、充沛運用管材的腐蝕余量、延伸運用壽數(shù)而采納的一種在線修補辦法。經(jīng)半個多世紀的開發(fā)實習，大體上已構(gòu)成了三大類十多種技能技能，即刺進套管法(包含原形套管和折疊式套管)、涂層法、軟管翻襯法等。
（1）刺進套管法。首要是將事前預制好的塑料原形管或折疊式套管，在現(xiàn)場焊接，牽引就位，固定在舊管線上的一種辦法。
（2）內(nèi)涂層法。經(jīng)過長時間的實習改善和原資料工業(yè)的長足前進，已構(gòu)成了如水泥砂漿面料、樹脂涂層辦法等系列技能技能。但也存在有待改善的工序，如外表處理技能、內(nèi)補口技能和質(zhì)量檢查技能等。
（3）軟管翻襯法。在20世紀80年代初，英、美、日等國興起新技能工業(yè)，并且以較快的速度構(gòu)成系列化。隨著高分子化學工業(yè)的開展，該辦法選用了復合增強聚酯纖維和熱固型樹脂，運用水壓或氣壓翻襯，固化辦法為熱水或天然冷卻；面料厚度為4～20 mm，施工管徑為20～3 000 mm，一次施工長度為900 m，最大施工壓力為1.72 MPa，內(nèi)襯層運用溫度達 95 ℃ ；可適用于下水道、飲用水管道、油氣運送管道以及化學工業(yè)的有些技能管道等，其持續(xù)運用壽數(shù)可達30年以上。軟管翻襯是當前公認的適用范圍廣、施工簡潔、輔佐設(shè)備少、社會效益好、應(yīng)用較廣泛的辦法。
具有中國獨立知識產(chǎn)權(quán)和世界先進水平的翻襯法管道不開挖修正技能，是在學習國外技能的基礎(chǔ)上，聯(lián)系中國埋地管道存在的管內(nèi)多焊瘤、毛刺，舊管接口沉降錯位，管壁厚度不均勻，管道內(nèi)結(jié)塵垢嚴重等常見疑問，創(chuàng)造出的一整套合適國情的實用技能。這一技能的原理是運用現(xiàn)有的管道三通、閥門等地上開口，在不開挖地上的基礎(chǔ)上，將具有防浸透耐蝕保護膜的復合纖維增強軟管作為載體，浸漬環(huán)氧聚合物后，用水或氣體作動力，將軟管緊貼在舊管內(nèi)，固化后在舊管內(nèi)構(gòu)成全體性強的潤滑的管中管，到達對已遭腐蝕的管道進行修正，延伸了管道的運用壽數(shù)的意圖。選用這種新技能，不只不必大面積開挖地上，不會影響交通，并且明顯地前進了管道的承壓、減阻、阻垢、耐蝕等功用，強化了原管道的全體功用，修正后管道壽數(shù)可達30年以上，有著不行輕視的社會和經(jīng)濟效益，特別是對環(huán)境保護也起到了積極作用。
3 翻襯法管道內(nèi)襯技能的指標及首要特色
3.1 翻襯法管道修正技能首要工序
翻襯法修正技能工序暗示
清管：選用機械技能和水性清洗液，鏟除管內(nèi)原油、結(jié)蠟結(jié)垢和除銹，到達管內(nèi)壁60%見到金屬停止。
CCTV檢查：選用CCTV管內(nèi)攝錄器檢查清管和內(nèi)襯層質(zhì)量。
固化：選用加熱或常溫固化辦法，使軟管變成外表潤滑而又堅固的緊密貼在管內(nèi)壁的管中管。
軟管制造、基料制造及組成：選用具有知識產(chǎn)權(quán)的機電一體化翻襯機組實現(xiàn)高分子資料配比和軟管運送速度自動化，保證軟管厚度均勻且各項機械功用和技能指標到達規(guī)劃請求。
端口處理：選用套袖式連管，保證端口的可靠性又不致于對內(nèi)襯資料構(gòu)成損傷。
試壓連管：待完全固化后分段按管道施工標準進行試壓，業(yè)主檢驗合格后連管和投產(chǎn)。
3.2 技能指標
可修正管徑50～1 200 mm；出資為新建鋼質(zhì)管的60%以下；壓力0.6～10.5 MPa；粗糙度≤5 μm；介質(zhì)為油氣水或酸堿等腐蝕介質(zhì)；內(nèi)襯厚度2～10 mm；工作溫度可達95 ℃；線膨脹系數(shù)(1.5～1.7)×10-5 mm/(mm·K)；運用壽數(shù)30～50年；工作坑面積2 m×1.5 m；可前進運送壓力3%～5%；一次翻襯長度1 000 m擺布；可前進輸量10%；可選用無毒內(nèi)襯資料滿意食品級清潔請求；抗拉強度≥65 MPa；抗彎強度≥90 MPa；抗壓強度≥110 MPa；耐熱性105～130 ℃；擊穿電壓3.5 kV/mm；抗沖擊18磅大錘掄擊3次，內(nèi)襯層管體無損。
3.3 首要特色
不開挖翻襯法管道內(nèi)襯修正技能的首要特色有：
(1)定點開挖且開挖量小，無污染，對周邊環(huán)境影響??；
(2)施工設(shè)備簡略，周期短(塔里木輪南油田6 km高壓灌水管線翻襯修補工程只用了20 天)；
（3）施工不受時節(jié)影響；
（4）適用各類原料和形狀的管線；
（5）可前進管線的全體功用。如鑄鐵管道或混凝土管線承插接口的緊密性得到增強，原已遭腐蝕的管道得到了補強，延伸了運用壽數(shù)，增強了承壓、減阻、阻垢、耐蝕的能力等。
4 翻襯法管道內(nèi)襯技能的長處及社會經(jīng)濟效益
同其它管中管內(nèi)襯技能(刺進套管法和涂層內(nèi)襯法)對比(見表1)，翻襯法管道內(nèi)襯技能的優(yōu)勢有：工作坑小，造價低，施工周期短，對周邊影響小，無污染；對管道變形和清管請求不高；內(nèi)襯層??；在管道錯口處、彎頭處也可施工；線膨脹系數(shù)挨近鋼質(zhì)管道；可前進輸量和運送壓力、減緩結(jié)垢等。
按美國NACE的有關(guān)質(zhì)量檢驗標準，在施工進程中對內(nèi)襯資料構(gòu)成的劃痕深度不能超過10 ％，而翻襯法施工技能的內(nèi)襯管在沒有固化前，翻襯進管內(nèi)，襯管與鋼管之間沒有相對滑移景象，所以不存在劃傷疑問；加上選用以環(huán)氧基聚合物為骨架資料、施工膜選用耐油功用杰出的聚酯型聚氨酯膜等資料和簡潔的施工技能，使翻襯法管道內(nèi)襯技能均能滿意油田和石化范疇的請求。
翻襯法管道修正技能與其他修正辦法對比
項目 翻襯法修正技能 傳統(tǒng)換管技能 塑料管穿插技能
施工費用 小于60％ 100％(含拆遷費) 70％擺布
施工時刻 小于50％ 100％ 70％擺布
施工范圍 定點開挖工作坑 全線開挖 定點開挖大工作坑
施工設(shè)備 施工器具較少 重型機具較多 有大型機具
施工資料 可在施工當日進入現(xiàn)場 占用現(xiàn)場時刻長 占用現(xiàn)場時刻短
運用壽數(shù) 30年以上 均勻20年 30年以上
對周邊環(huán)境影響 小 大 較大
適用管徑 DN50以上，但DN300
以上經(jīng)濟性更好 各類管徑 DN500以下
一次施工長度 長 較長 較短
適用管材 鋼筋混凝土管，鑄鐵管，
螺旋焊接收和各類管材 各類管材 各類管材
工程意外 無 易損壞其它穿插管道
或附近電纜 無
環(huán)境污染 無 塵土、噪音、損壞植被等 無
環(huán)境污染 少 觸及多方面 較少
由此可見，關(guān)于首要路途、河流及對周邊環(huán)境影響較大的改造路段，翻襯法管線不開挖修正技能最為簡潔。
5 工程造價
影響翻襯修補辦法工程造價的要素有：管徑和一次承建長度--歸納費用增減系數(shù)核算；管道的工況和現(xiàn)狀--決議厚度、構(gòu)造和原料規(guī)劃；施工時節(jié)--降溫、升溫的投入；水、電源和排放條件--動力及排放取費；合作方式及施工辦理本質(zhì)--分工及操作危險程度；斷管數(shù)及所在環(huán)境--布點及有關(guān)工作量；是不是有旁通管--開孔補孔工作量；請求清管程度 --選用不相同清垢技能；是不是需求供給CCTV拍攝資料。
6 技能創(chuàng)新點
(1)創(chuàng)新點： ①內(nèi)襯軟管與外管貼合緊密；②內(nèi)襯管習慣性強，施工便利，強度高；③機電一體化全套施工、加工設(shè)備。
(2)專利技能(三項)： ①翻襯法復合軟管成形設(shè)備；②修正地下管道的復合軟管；③拼裝式翻襯法管道修正設(shè)備。
7 疑問討論
(1)管道不開挖修正技能在中國現(xiàn)已有了一個杰出的初步，得到了管道工程界和業(yè)主的認可，現(xiàn)在紛繁效法的工程單位也日漸增多，需求標準化，樹立有關(guān)的工程質(zhì)量標準，使該項技能能得到有序的開展。
(2)不開挖修正技能與很多實用技能相同，其技能原理雖簡略，但完成每個環(huán)節(jié)有必要具有較深的專業(yè)知識。要仔細做好各道工序，應(yīng)強化專業(yè)化分工，分專業(yè)開發(fā)，前進機電一體化水平，排除人為要素對工程質(zhì)量的影響。不開挖內(nèi)襯法修正技能中對軟管構(gòu)造規(guī)劃、基料配方調(diào)整、復合和翻襯的機電一體化配備等技能施行條件，都具有較大的高科技含量。
(3)加大宣揚力度，充沛做好技能可行性證明，讓用戶進一步了解該技能的先進性和經(jīng)濟性并從中獲益，特別是經(jīng)過配方的調(diào)整，強化專業(yè)化配備的開發(fā)，以及前進辦理水平，就可大大下降工程本錢，使該項技能更具有普及性。
(4）對油田油氣水運送管道，管道修補一般都需求滿意以下請求：內(nèi)襯資料有必要在高溫 (60～80 ℃)、腐蝕運送介質(zhì)條件下不溶脹、不溶蝕、不掉落；管徑截面積改變不大(≤ 1.3 ％)；熱變形不大(線膨脹系數(shù)應(yīng)挨近鋼材)；能習慣大口徑螺旋焊縫管內(nèi)多毛刺和焊瘤的狀況；施工進程不能對內(nèi)襯資料有劃傷；應(yīng)盡量削減業(yè)主因停產(chǎn)構(gòu)成的丟失等。
（5) 管道不開挖修正技能和任何技能相同，也存在單個約束性：因非金屬內(nèi)襯資料不行本領(lǐng)130 ℃以上的高溫，因而更高溫度的運送介質(zhì)和蒸汽清管、高頻解堵、電火焊等工作在修正后的管道大將受到約束；別的，如果長輸管線只要局部修補，在管道內(nèi)部將構(gòu)成 小臺階，選用通球清管工作時也將受約束。當然，用戶在沒有以上運用環(huán)境和條件下，盡能夠放心運用。
8 小結(jié)
中國的舊管道所選用的不開挖修正技能，現(xiàn)在已進入了工程化、系列化、規(guī)模化的創(chuàng)始和進一步開辟階段。其間翻襯法管道內(nèi)襯修正技能是現(xiàn)在世界 上施工較為便利和經(jīng)濟的辦法，也是國內(nèi)管道修正工程中應(yīng)用較多的修正技能。該辦法最小管徑為50 mm，最大管徑為1200 mm；經(jīng)5年的工程實習，該技能技能能夠適用于多旁通管、多彎頭，管內(nèi)徑尺度改變大和管床陷落管段錯位等復雜的管段；該辦法所需的工作坑很小，一般能包容1～2人操作面即可；在保證管道全體緊密功用方面，特別合適鑄鐵或混凝土等管線管接口質(zhì)量現(xiàn)已不能達標的狀況下，更能表現(xiàn)其優(yōu)勢；因為內(nèi)襯后的管內(nèi)徑改變不大，內(nèi)襯層的外表粗糙度約5 μm，因而管內(nèi)壁的摩阻系數(shù)也大幅度下降。故從歸納經(jīng)濟效益和社會效益思考，不論應(yīng)用于管道新建工程或用在管道的修補，都是最好挑選。其最大特色是簡化了修補的各種約束和現(xiàn)場修補工作量，不只可節(jié)省出資和工期，一起強化原有管道功用，延伸運用壽數(shù)。
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