非開挖不銹鋼內(nèi)襯修復(fù)工藝在供水管道技改中的應(yīng)用

1、非開挖不銹鋼內(nèi)襯修復(fù)工藝在供水管道技改中的應(yīng)用 DN800 原水管修復(fù)實例程秀明、八 、-前言保證城市供水排污等各類地下管網(wǎng)的正常運行是城市供水行業(yè)管理部門非常重要的工 作。人有了病 要醫(yī)治，地下管線出了問題要修理，要開挖換新管。但是，近年來隨著人們環(huán) 保意識的增強， 保護城市 道路環(huán)境， 維護城市道路交通正常運行越來越引起了全社會各有關(guān) 部門的重視。 怎樣在不影響城市道路 環(huán)境的根底上做好管線的修復(fù)維護工作， 已成為全國供 水管理部門非常重視的問題。一、 科學(xué)選用非開挖內(nèi)襯修復(fù)工藝近年來各類非開挖修復(fù)地下管線技術(shù)如雨后春筍般先后出現(xiàn)，如何結(jié)合具體管線情況，科學(xué)選用適合的非開挖修復(fù)工藝技術(shù)，對

2、于保證管道修復(fù)質(zhì)量是非常重要的?？v觀各類非開挖技術(shù)，除了鋪設(shè)新管線的定向鉆技術(shù)和需要舊管網(wǎng)增容的裂管技術(shù)外，舊管網(wǎng)改造修復(fù)根本上都是采用管中修復(fù)技術(shù)思路，我們通俗地統(tǒng)稱為管中管修復(fù)技術(shù)。目前國內(nèi)管中管修復(fù)技術(shù)從工藝方法上分有幾大類：有 PE 內(nèi)襯法，有樹脂內(nèi)襯法，有 局部內(nèi)修口， 還有不銹鋼內(nèi)襯工藝。 辯證地看， 任何技術(shù)均有其兩面性。 比方：因其材料不 同、特點不同、 工藝方法不同， 所適用的管道情況和質(zhì)量檢測方法也不同。這就要求管網(wǎng)管 理部門熟悉這些技術(shù)特點，在管網(wǎng)修復(fù)改造中， 結(jié)合本地原地下管網(wǎng)情況及地質(zhì)情況，選用 適合應(yīng)用技術(shù)，到達科學(xué)修復(fù)，事半功倍的效果。二、目前各種非開挖修復(fù)技術(shù)的

3、特點分析1、PE 內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)特點此工藝首先將 PE 管通過 U 型機壓成 U 型，同時用膠帶纏繞定型，然后用牽引機拉進 已清洗干凈的 被修管道中，打壓漲緊在被修管道的內(nèi)壁上形成管中管。此工藝的特點是一次穿插距離長， 減小了路面作業(yè)坑的數(shù)量。 此工藝最大修復(fù)管徑可達1.6 米。缺點是作業(yè)坑較大，需在三通、折點、閥門等處開挖作業(yè)坑。2、樹脂內(nèi)襯修復(fù)法的技術(shù)特點此工藝是將無紡氈布或有紡尼龍粗紡布與聚乙烯或聚氯乙烯、聚氨酯薄膜復(fù)合成片材， 根據(jù)介質(zhì)不同選擇工藝膜， 然后根據(jù)被修管道內(nèi)徑， 薄膜向外縫制成軟管， 并用相同品種薄 膜條封住縫合口，排轉(zhuǎn)進入被修管道內(nèi)，此時軟管內(nèi)出軟管內(nèi)空氣， 參加樹脂，趕

4、壓使樹脂與軟管浸漬均勻，然后將軟管反樹脂面翻出并緊緊貼在已清洗干凈的被修管道內(nèi)，經(jīng)過一定 時間或溫度，軟管固化成鋼性內(nèi)襯管，從而到達堵漏、提壓、減阻的管道修復(fù)目的。此工藝的技術(shù)特點是，被修管道的起伏漫彎對此工藝影響小，作業(yè)坑開挖小，一般2米見方即可，特別是修排水管道，利用陰井施工，可以不用破路，管材占道面積小。直徑500mm以下管道一次修復(fù)長度可達200米，直徑在800mm以上管道一次修復(fù)長度應(yīng)在 100米左右。缺點是工藝風(fēng)險較大，造價較高， 一次作業(yè)距離短。3、接口內(nèi)修復(fù)工藝此工藝的技術(shù)特點是，利用專用液壓設(shè)備，對高標(biāo)號不銹鋼脹圈施壓，將特制高強度密封止水帶安裝固定在接口兩側(cè)， 并使安裝壓力

5、符合管線運行要求， 從而在接縫處建立長久性、 密封性的軟連接，使管 道的承壓能力大幅提高，能夠保證管線的正常運行。此工藝是專用于大口徑管道接口錯位、滲漏嚴重的免開挖修復(fù)工藝技術(shù)，施工簡便、 工 期短、施工不受地面交通、環(huán)境濕度的影響等特點。不適合管體強度較差的管道接口修復(fù)。4、不銹鋼內(nèi)襯修復(fù)工藝的技術(shù)特點不銹鋼內(nèi)襯是將1至2.5毫米左右厚的薄不銹鋼板在地面焊成管材，然后單面壓U或 者雙面壓U使其縮徑，拉入被修管道中打壓漲起， 形成不銹鋼管中管。1米以上大口徑管道 直接在管內(nèi)焊接成型， 每500 米左右設(shè)進料口一個，不需要在三通、 折點處開挖作業(yè)坑，因 此對地面環(huán)境因素影響小。以上工藝技術(shù)特點比

6、照工程PE內(nèi)襯翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯不銹鋼內(nèi)襯修復(fù)口徑200 1600mm200 1600mm300 3000mm一次修復(fù)距離200 1000m50 200m400m以上施工速度快慢適中作業(yè)坑開挖兩端需開挖作業(yè)坑排水可用窨井作業(yè)兩端需開挖作業(yè)坑地面設(shè)備占路材料設(shè)備占路相對較少相對較少內(nèi)承壓強度根據(jù)承壓要求設(shè)計壁厚根據(jù)承壓要求設(shè)計壁厚強度咼于非金屬材料可操作性機械施工半機械施工大口徑管管內(nèi)人工安裝技術(shù)風(fēng)險較小較大較小耐腐蝕性能較咼較咼較咼選對標(biāo)號抗磨損性能一般一般較咼內(nèi)襯管材質(zhì)風(fēng)險取決于管材質(zhì)量工藝膜遇化學(xué)介質(zhì)易脫落選對標(biāo)號環(huán)剛性的處理加厚襯管壁厚加厚襯管壁厚加高速進氣閥經(jīng)濟比照低咼30%以上適中三、正確評價

7、被修管道運行現(xiàn)狀及環(huán)境因素根據(jù)被修管道的管徑、材質(zhì)、運行現(xiàn)狀和地面環(huán)境因素，科學(xué)選擇非開挖內(nèi)襯工藝是非常重要的。因此，準確客觀的評價被修管道的運行現(xiàn)狀和地面環(huán)境因素是正確選用非開挖內(nèi)襯工藝的前提。我集團列入2021年管網(wǎng)改造方案的北區(qū)水廠DN800水泥渾水管線因更新管道無管位，決定采用非開挖內(nèi)襯工藝進行修復(fù)。該條管線的概況是：1、 北區(qū)水廠 DN800水泥渾水管線運行現(xiàn)狀：該條管線80年鋪設(shè)，全長 5公里，運行壓力0.35MPa，因運行年久，局部管段漏失嚴重，列入集團年度改造方案。2、 該管線途徑左海大廈北側(cè)、左海公園內(nèi)、穿過西湖底、小區(qū)綠地、公交站及快車道。地面環(huán)境非常復(fù)雜， 全線折點較多，

8、作業(yè)坑開挖難度較大，且現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境狹小。不適合占 地較大工藝施工。四、科學(xué)選定最適合的內(nèi)襯工藝針對北區(qū)水廠 DN800水泥渾水管線具體情況，經(jīng)過集團上下領(lǐng)導(dǎo)反復(fù)論證，決定采用施 工占地較少的不銹鋼內(nèi)襯工藝對該條管線左海公園段進行修復(fù)。選用不銹鋼內(nèi)襯工藝的理由有：1、因該管線折點較多，如選用PE內(nèi)襯，作業(yè)坑開挖難 度較大，因管內(nèi)滲水處較多，樹脂內(nèi)襯工藝不適用。因此不銹鋼內(nèi)襯是最正確選擇。，2、不銹 鋼內(nèi)襯施工可以減少作業(yè)坑開挖數(shù)量，對地面影響小，降低了施工組織難度。3、不銹鋼內(nèi)襯在自來水中的腐蝕率小于0.001mm/a (不銹鋼材料手冊)，耐腐蝕性高。4、不銹鋼強度高(05 515 540Mpa

9、)薄壁不銹鋼襯里管，耐水壓不滲、不漏，修復(fù)后管道嚴密性好，漏失率為零。5、管道修復(fù)后使用壽命長。6、不銹鋼具有外表光滑不結(jié)垢等優(yōu)點；對水質(zhì)無二次污染。7、不銹鋼內(nèi)襯工藝是各種非開挖內(nèi)襯工藝中對管徑影響最小的工藝。五、北區(qū)水廠 DN800水泥渾水管線不銹鋼內(nèi)襯施工概況北區(qū)水廠 DN800水泥渾水管線內(nèi)襯工程設(shè)計采用1.2mm、304不銹鋼板材卷管，管內(nèi)人工焊接施工方法，工程于2021年4月12日正式開工。施工中為增強薄壁不銹鋼襯管的外剛性，減少水垂對襯管的影響，在安裝高速進氣閥的同時，在全線高點處不銹鋼襯管內(nèi)打不銹鋼漲圈支撐24處，提高了不銹鋼襯管耐負壓的強度。施工中發(fā)現(xiàn)穿越西湖底部管道有8處湖

10、水泄漏點，采用不銹鋼內(nèi)修口工藝進行局部堵水修復(fù)，保證了不銹鋼內(nèi)襯施工的順利進行。施工期間經(jīng)歷了福州多年不遇的大雨，克服了雨水倒灌難題，歷時55天，順利修復(fù)1786米，打 壓驗收合格，順利竣工 六、北區(qū)水廠 DN800 水泥渾水管線不銹鋼內(nèi)襯施工工藝設(shè)計1、現(xiàn)場勘察施工工作坑 2-3 米內(nèi)無有其他管線及障礙物。2 、作業(yè)坑的開挖：盡量選擇折點及閥門處開挖工作坑，作為進料及通風(fēng)口。施工時做好平安防護工作。作業(yè)坑開挖尺寸為2m X 3m。作業(yè)坑開挖示意圖具體位置需有施工技術(shù)人員現(xiàn)場確認 ：3、管道內(nèi)部檢查：采用進人全線逐段勘測，準確了解被修管道修復(fù)前的管內(nèi)狀況。4 、管道清理：因管道段較短，及現(xiàn)場條

11、件所限，清管采用人工清管，對管道內(nèi)的凹凸物、污垢、泥沙使管道內(nèi)部清潔光滑，確保內(nèi)襯管的安裝質(zhì)量。5 、舊管道止水： 不銹鋼焊接時管內(nèi)不得有水， 對需維修管道末端閥門進行臨時封堵止水。6、襯管制作 : 選用 1.2mm 厚 304 不銹鋼，根據(jù)被修管道內(nèi)徑尺寸，下料制作不銹鋼內(nèi)襯 管。 把卷板機滾輪進行調(diào)整、 調(diào)試，把不銹鋼板按設(shè)計要求或結(jié)合現(xiàn)場待修管內(nèi)襯管要求 制管坯按 卷板寬度分段 襯管：把每段管坯卷起用專用輸送設(shè)備運進管道內(nèi)， 在管道內(nèi)把每段管坯縮徑后定位脹圓，使不銹鋼襯里與原舊管道緊貼在一起，用氬弧焊進行點焊焊接固定，每段管坯搭接 4mm 左右，兩段管坯間的橫向焊縫要錯開在內(nèi)襯管整個加工

12、制作過程中，要嚴防與鐵離子接觸，影響不銹鋼襯管的耐腐蝕性能 。 焊接：施焊前在焊接口及焊接兩側(cè)不小于 5cm 周圍內(nèi) 應(yīng)進行清潔。 焊接口及焊縫熱影響區(qū)外表應(yīng)光滑平整、無毛刺夾渣、裂紋，母材無分層及夾渣，必 要時進行 滲透測試，對出現(xiàn)缺陷，應(yīng)及時按規(guī)定程序進行清理和消除。 焊材使用嚴格按照?焊材驗收、保管、烘干、發(fā)放、回收程序?進行保管、烘干、發(fā) 放和使用。 氬弧焊使用時要按照先送氣后起弧，熄弧后再停氣的原那么，氬氣純度不小于99.9% 。 內(nèi)襯施工全過程應(yīng)采用不銹鋼專用工具。防止不銹鋼與鐵離子接觸，影響不銹鋼份子 的穩(wěn)定性。7、不銹鋼內(nèi)襯管與原管道的連接1作業(yè)坑管道連接， 先在連接鋼管位置加

13、不銹鋼過渡板， 然后將不銹鋼內(nèi)襯管焊在不 銹鋼過渡 板上如下列圖 。內(nèi)襯管留人孔，襯管焊接完成后，對全線焊縫進行檢驗，檢驗合格后，封堵人孔，將外管連接。(2)排氣閥位置的處理，先在排氣閥位置焊接4mm厚不銹鋼墊圈一個，然后將內(nèi)襯管開孔，與墊圈焊接，從而保存原排氣閥的功能。8、檢驗焊接施工應(yīng)滿足 GB50236-98國家標(biāo)準。不銹鋼內(nèi)襯管道焊縫外觀整齊、無氣孔、無未焊透、無裂紋、無焊瘤、無咬肉。原管道經(jīng)不銹鋼內(nèi)襯修復(fù)后，到達合同規(guī)定的承受內(nèi)壓強度。9、試壓按照?給水排水管道工程施工及驗收標(biāo)準?(GB50268-2021 )和?現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管 道焊接工程施工及驗收標(biāo)準?(GB50236-2021

14、 )進行全線驗收。七、有限空間作業(yè)平安技術(shù)措施北區(qū)水廠DN800水泥渾水管線不銹鋼內(nèi)襯施工，因完全是在管內(nèi)操作，屬于有限空間作 業(yè)，保證施工平安至關(guān)重要?，F(xiàn)場制定了以下平安措施：1、 作業(yè)前，應(yīng)指定專人對監(jiān)護人和作業(yè)人員進行平安教育，包括作業(yè)空間的結(jié)構(gòu)和相關(guān)介質(zhì)等方面的知識，作業(yè)中可能遇到的意外和處理、救護方法等；2、 切實做好作業(yè)空間的工藝處理，所有與作業(yè)點相連的管道、閥門必須加盲板斷開，并對設(shè)備進行吹掃、蒸煮、置換，不得以關(guān)閉閥門或水封來代替盲板，盲板應(yīng)掛牌標(biāo)示;3、進入有限空間前 30分鐘應(yīng)取樣，嚴格控制可燃氣體、有毒氣體濃度及含氧量在平安指標(biāo)范圍內(nèi)，分析合格后才允許進入設(shè)備內(nèi)作業(yè)。有毒

15、有害氣體含量不得超過GBZ1-2002工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準規(guī)定的最高容許濃度，氧含量應(yīng)為18%-22%。如在設(shè)備內(nèi)作業(yè)時間長，至少每隔 2小時分析一次，如發(fā)現(xiàn)超標(biāo)，應(yīng)立即停止作業(yè)，迅速撤出人員;4、取樣分析要有代表性、全面性，有限空間容積較大時要對上、中、下各部位取樣分析；5、進入有限空間作業(yè)，必須遵守動火、臨時用電、高處作業(yè)等有關(guān)平安規(guī)定， ?進入有限空 間作業(yè)許可證?不能代替上述各作業(yè)票，所涉及的其他作業(yè)要按有關(guān)規(guī)定執(zhí)行；6、有限空間作業(yè)出入口內(nèi)外不得有障礙物， 應(yīng)保證其暢通無阻， 以便人員出入和搶救疏散；7、進入有限空間作業(yè)應(yīng)有足夠的照明，設(shè)備內(nèi)照明電壓應(yīng)不大于 36V 。在潮濕或狹小容器 內(nèi)作業(yè)應(yīng)小于 12V ，所有燈具及電開工具必須符合防潮、防爆等平安要求；8、作業(yè)現(xiàn)場要配備一定數(shù)量符合規(guī)定的應(yīng)急救護器具和滅火器材；9、作業(yè)人員進入有限空間前，應(yīng)首先擬定和掌握緊急情況時的外出路線、方法，有限空間 內(nèi)人員應(yīng)安排 輪換作業(yè)或休息；10、進入有限空間內(nèi)進行檢修作業(yè)，應(yīng)翻開設(shè)備的所有手孔、人孔、風(fēng)門、煙門，保持設(shè)備內(nèi) 空氣流通， 必要時可向設(shè)備內(nèi)通風(fēng)； 對于通風(fēng)不良、 容積較小的設(shè)備， 作業(yè)人員要進 行間歇作 業(yè)，不準強行連續(xù)作業(yè)。11 、根據(jù)現(xiàn)場情況，管末端或彎頭處必須地上開挖通風(fēng)孔50*50 12 、所有電器設(shè)備專人管