南京市￠800自来水管道内衬修复旧管工程技术总结与分析.doc

南京市800自来水管道内衬修复旧管工程技术总结与分析南京市自来水总公司朱培源常红晨单国平王中雷摘要：本文通过对南京市自来水公司实施0800U型HDPE管道内衬修复工程实例的分析和总结，得出了在城市供水管网中应用该项技术的经验和相关问题的处理方法，对以后的工程实施提出了一定的指导见解。关键词：自来水管道、内衬、修复1、工程背景南京市环湖路位于南京市著名风景区玄武湖畔、西长干巷则是著名古迹长千里的旧址。，环湖路下的800自应力管，为我公司锁金村增压站的进水管，西长干巷下800铸铁管为南京市中华门地区主输水管。上述管道埋设于上世纪80年代初，管道存在不同程度的漏水，随时有漏水严重导致供水安全受到影响的情况发生，已不能很好发挥其应有的作用。而两条道路均为景观路面，如果采用全线开挖将会对市政、交通、园林、古建筑造成很大影响，无法进行开挖重新埋设。经过调研分析，我公司提出了采用非开挖技术修复管道是解决上述难题。其中采用HDPE内衬穿管修复技术在非开挖修复中具有成本低、周期短、修复技术后管道的各项技术指标良好的特点。性能优异的HDPE管能大幅度地提高在线旧管道的承压能力、耐腐蚀性能和输送能力，而其成本仅为钢管的40左右。因此，内衬HDPE管来修复在线旧管道，具有明显的社会效益和社会效益。尤其是在城市不可开挖地段对不能以老旧的管线进行重建的情况下，效益更为显著。项目于2006年中旬实施，历时40余天完工。通过采用u型H D P E管道内衬技术进行非开挖修复取得了良好的效果，管道承载压力、机械强度、输水能力均较旧管道有一定的提高。2、U型HDPE管道内衬修复技术主要特点u型HDPE管内衬修复旧管技术就是利用外径比旧管内径略小或相等的HDPE管，通过变形设备将HDPE管轧成U型，并通过捆绑使其直径暂时缩小，通过牵引机将HDPE穿入旧管道，然后用气施压脱离捆绑，恢复到原来的直径，使HDPE管涨帖到旧管道的内壁上，形成HDPE管的防腐性能与原管道的机械性能合二为一的管中管复合结构。21施工成本低，约为全面开挖更换新管施工成本的608022管道性能得到很大的提高，修复后管道形成管中管复合结构，新旧管道联合承压，修复后整体密封性能好，可避免金属管道易发生的的接头泄漏、裂缝泄漏、腐蚀泄漏等事故；H D P E材料化学性能稳定，使用寿命长达50年，耐腐蚀、耐磨损、内壁光滑、不结垢、摩阻损失小。23施工速度快，一次穿插距离长，最长可达1KM24开挖面积小，对周围环境、居民生活影响小。25由衬管形成法兰，密封性好。、26适用范围广，直径100至D N 1200，特别适用于大口径管道，如本次施工的D N800管道。3、内衬修复HDPE管材特点， 高密度聚乙烯(High Density Polyethylene，简称HDPE)塑料管具有极好的化学稳定性、超低的摩擦阻力系数、优异的耐磨性能和良好的抗冲击性能以及适应温度范围较宽、承压能力好、耐老化等突出的优点，适宜应用自来水管道。用于自来水管道内衬修复的H D P E选用目前最新双峰分布、己烯共聚技术制造的等级为PEl00高密度聚乙烯(HDPE)管(密度为094009659cm3)，其长期静液压强度(MRS)为lOMpa，允许最大设计应力为8mpa。管道卫生标准应符合国家技术监督局与卫生部联合发布的“生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准”(gbt172191998)。经计算，作为内衬的HDPE管，其中DN800管道内衬HDPE管壁厚为12mm，DNl000管道内衬HDPE管壁厚为15mm。4、施工流程作业坑开挖断管管道内部初步探查管道清洗PE管焊接机械压u型高强度定型带缠绕牵引U-HDPE型管至管内管端定型一U-HDPE管冲气复原定型修复管线内窥检查修复管线试压，验收管线连接作业坑恢复5、HDPE内衬修复主要技术51、HDPE管具有变形后能自动恢复原始物理形状的特性。选用的内衬HDPE管的外径比待修复主管道的内径等于或略小一些。穿插时，让连接好的HDPE管首先通过专门设计的滚轮变形设备。从缩径机出来的HDPE管变成U型，直径缩小20左右，小于待修复主管道的内径，。52、为了保证U型HDPE保持U型，就必需采用强制的办法以将其连续捆绑。采用专门缠绕带，经试验，在l K G气压下了U型HDPE管在可以彻底绷断缠绕带，使U型管完全恢复成圆形。拉力撤消以后，H D P E管经数小时恢复到原来的直径，内衬管与外管紧紧结合在一起。加强缠绕胶带不仅使uHDPE管保护U型而且有力地保护了HDPE管不被划伤。53、高温压制复合法兰接口技术，管道的连接设计使用在管端高温压制聚乙烯与钢法兰紧密结合的复合法兰的连接方法。，首先，将多余的HDPE管按预定的长度切下，聚乙烯隔热加固垫安装在伸出的HDPE管上，再加一个限流金属环。然后，用专门设计的复合法兰高温压制装置，将伸出的HDPE管加热到压缩成型所需的温度，压缩HDPE管形成聚乙烯与钢法兰紧密结合的复合法兰，用以连接相邻的两段管道。这种管道连接方法通过衬管与主管法兰端面拟合，可在衬管与主管之间和两管段之间形成有效的密封，具有很高的承压能力。54、H D P E热熔焊接技术采用专用设备热熔焊机，将要焊接的H D P E管两端口对齐后加热熔化形成熔融环，然后施加压力使其连接在一起，焊接后的焊口强度等于或略大于管道本体强度，从而保证管道整体的密封质量和强度要求。5。5、P I G物理清洗技术PIG是由特殊的聚氨酯材料制成的形如子弹的清洗材料，它具有收缩性强，通过性好，强度高，规格尺寸齐全，功能种类多等优点。将P I G物理清洗技术经改进，用牵引钢丝拖拉P I G清洗球，在运行过程中，P IG本体在管内不断于管壁内垢接触、挤压，并把积垢刮削下来，经推动，清洗出管道。56、管道C c T V检测技术c c T V是管道内部电视监视成像技术，利用带有成像装置的能在管道内部自动行走的爬行机器和外部控制和监视系统，来检测管道内部情况。6、主要设备。61缩径机用于暂时缩小HDPE管的直径。设计的缩径机由变频调速电机驱动的滚压轮构成，靠滚轮滚压缩径。HDPE管通过缩径机后，直径可缩小20。62牵引装置设计的牵引装置由绞车、导向滑轮、钢丝绳和牵引头等组成。绞车为柴油机驱动，能自动显示和记录牵引力、牵引速度和路程，最大可提供400千牛的牵引力。专门设计了风送穿绳技术穿引钢丝绳。63热熔焊机采用热熔焊技术连接HDPE管。对每一道焊缝进行探伤检查，外部焊道应光滑无裂缝。熔融焊接的强度高于管体本身的强度。64复合法兰高温压制装置该装置由加热系统、液压系统和固定系统组成。可将聚乙烯衬管加热到一定温度后压紧在主管法兰端面上，构成紧密结合的复合法兰，在相邻两管段之间实现有效连接。7、施工工艺 施工前，设计和工程技术人员应对旧管线资料进行充分了解，进行现场勘察，对管线的历史、目前的状况及周围环境等做详细的调研掌握，准确管道位置，管道是否未知阀门、曲管等，如不能准确掌握，可用管线检测仪探测或断管后安排人员进入管道查看，作好工程设计和施工计划，然后按设计和计划进行施工在阀门、大于15度弯头等需断管位置开挖工作坑。HDPE管道内衬修复的施工工艺方法如下：71旧管线改造和处理首先，按设计的长度开挖断开旧管道。开挖断开长度根据选用的HDPE管的直径、壁厚、屈服强度和现场环境条件来确定。推荐的管段长度一般不超过1000m。若管段过长，HDPE管可能会承受较大的拉应力，以至于超过其屈服强度而受到损伤。其次，对管道进行清洗，彻底清除管道内的杂物、管壁上的结垢、锈层及其它附着物。推荐采用PIG物理清洗工艺，清洗速度快、质量好。清洗后安排人员或c c T V设备进入管道内部查看，检验清洗质量。72HDPE管焊接和检查在现场将单根HDPE管连接成一定长度的管段，连起来的HDPE衬管段比待修复的主管段至少要长6mo焊接完后，要切除HDPE管在热熔焊接时所产生的焊瘤，使其表面光滑平整以保证穿插顺利和紧密贴合。整体接好后，HDPE管进行探伤和试压检查，确保衬管的质量。73缩径穿插HDPE衬管将牵引头固定在HDPE衬管的首端，接好牵引缆绳。同步启动缩径机和牵引绞车，按照规定的速度均匀牵引HDPE衬管通过缩径机缩径后进入待修主管道的一端，从另一端拉出设计的长度。在穿插过程中，操作者要严格监控HDPE衬管段的应力大小，防止超过其拉伸屈服极限。74压制复合法兰穿插结束后，立即用复合法兰高温压制成型装置在管段两端压制复合法兰。这一工序要在HDPE衬管尚未完全复原贴合之前完成。这样，HDPE管完全复原后所产生的拉伸力可使聚乙烯法兰盘与主管法兰更加紧密地贴合在一起。当相邻的两段旧管道内衬完毕后，用螺栓将相邻的一对法兰连接在一起。75收尾工作试压，回填，冲洗消毒后并网试运行，验收合格后结束。8、南京市供水管网应用H D P E内衬技术管道修复情况小结南京自来水公司在H D P E管道内衬修复方面通过探索，总结经验，克服了一系列困难。HDPE管道内衬修复技术是一项成熟的技术，充分的准备工作和项目管理是成功的保障。81、在正式施工之前，管线位置需准确确定。如果无法通过图纸资料准确确定管道位置，可利用管线探测仪进行巡管，标明弯头，T口等。也可利用人躺在滑板车上，牵引滑板车，在管道内部逐段检查，了解管道内部详细情况。82、组织和协调工作。将项目分解，前期准备工作、停水手续、破路手续、临时管安装等分解到各个部门实施完成，本项目部门做好核心的管道内衬修复。83、质量控制，做好监理工作。H D P E管道内衬修复技术，参照标准有国家标准和企业标准。监理工作安排了有长期管网建设监理方面经验的总监理工程师。84、过河管处理。因U型管道内衬修复对于大于15度的转角有所限制，环湖路管道有一处过河管，该过河管采用倒虹吸方式过河，有四处45度弯头。经研究采用翻转法内衬技术修复，翻转修复技术是把带防渗膜的纤维软管经树脂充分浸渍后，拖入原管道采用水压使之紧贴在旧管道内壁上，热固成形后形成光滑的内衬纤维钢管，从而完成对旧管道的修复。85、停水涉及用户的处理。做好需施工管道周围用户隔离工作，对于停水涉及用户应放置临时管线予以供水。86、在西长干巷的施工过程，在D N 1000管道上有一前期留下的D N200 T口阀门，现已不用，按管道内衬修复要求，需将此处作为断点处理，但管道上方有高压电缆管槽，无法作为断点处理，因此决定用水泥填充阀门空隙，加钢板覆盖，这样可不用断开处理。87、工程进度控制。加强对工程进度的监督，做好准备工作后，整个施工工期安排在40天左右。要在规定工期内完成施工，需做好各道工序的衔接工作。9：结语随着现代化建设进程的不断加快，城市建设口趋发展，我自来水公司大量给水管道需要被更换和修复。开槽更换管道越来越受到来自政治、经济和环境方面的压力和限制。所以，现代科技的发展有了非开挖修复地下管道，该技术与传统的“挖槽埋管法”相比