管道内衬膜施工方案

钢质管道聚乙烯内衬膜施工方案一、工程概况本工程为城镇燃气管道非开挖修复项目，采用聚乙烯内衬膜技术对DN300-DN600mm的钢制管道进行内衬修复，设计压力1.6MPa，输送介质为天然气。修复管道总长度1200米，涉及3处弯头（曲率半径1.5D）及4处法兰连接节点。施工环境温度控制在5℃-35℃，相对湿度不大于85%，严禁在雨雪、大风（风速≥6级）天气作业。二、材料选择与技术参数（一）内衬膜材料性能指标采用耐高温聚乙烯（PE-RTII型）内衬管，原材料应符合SY/T4110-2019对原料的性能要求，具体指标如下：密度：≥0.935g/cm³（ASTMD792标准）熔融指数：0.2-0.5g/10min（190℃，2.16kg）纵向抗拉强度：≥20MPa（ASTMD638标准）断裂伸长率：≥350%耐候性：经168小时热空气老化（110℃）后，抗拉强度保持率≥80%，断裂伸长率保持率≥75%耐化学性：在20%硫酸、5%氢氧化钠溶液中浸泡7天，质量变化率≤0.5%（二）配套材料要求热熔胶：采用无溶剂型环氧胶粘剂，黏度（25℃）5000-8000mPa·s，凝胶时间（25℃）≥4小时，固化后剪切强度≥12MPa（钢-PE界面）密封胶：硅酮耐候密封胶，位移能力±25%，适用温度-40℃-150℃拉头：钢制牵引接头，表面镀锌处理，抗拉强度≥300MPa，与内衬管连接部位设置防滑齿三、施工准备（一）技术准备资料收集与评估收集原管道竣工图纸、历次检测报告（含CCTV检测、壁厚检测数据）现场踏勘确定工作坑位置，测量地面高程与管道埋深，计算开挖量对管道沿线地下构筑物进行物探扫描，标注地下管线交叉位置施工方案编制编制详细施工流程图，明确各工序质量控制点制定管道穿插专项方案，计算牵引速度（3-5m/min）与牵引力（≤50kN）编制应急预案，包含停电、设备故障、管道破损等突发情况处置措施（二）现场准备工作坑设置接收坑与发送坑尺寸：长×宽×深=4m×3m×2.5m，坑壁坡度1:0.75坑底铺设200mm厚级配砂石垫层，设置排水沟与集水井安装型钢支撑（20#工字钢）与防坍塌监测装置设备调试牵引设备：50kN电动卷扬机，配备拉力传感器（量程0-100kN，精度±1%）热熔设备：全自动热熔对接焊机，加热板温度控制精度±5℃检测设备：CCTV管道内窥镜（分辨率≥1080P）、电火花检测仪（30kV）、超声波测厚仪（精度±0.01mm）四、施工工艺流程（一）管道预处理（关键工序）管道清淤采用高压水射流清洗（工作压力15-20MPa），喷嘴移动速度2-3m/min清淤后采用CCTV检测，确保管道内壁无直径≥50mm的沉积物表面处理喷砂除锈：磨料选用石英砂（粒径0.5-1.5mm），压缩空气压力0.6-0.8MPa表面清洁度达到GB/T8923.1规定的Sa2.5级，表面粗糙度50-80μm除锈后2小时内完成底漆涂刷（环氧富锌底漆，干膜厚度60-80μm）（二）内衬管预制管道切割与焊接采用专用PE切割锯（转速3000r/min），切口垂直度偏差≤1°热熔对接参数：加热温度210±10℃，加热时间10-15s/mm（壁厚），冷却时间≥30min焊口检验：100%外观检查（翻边均匀、无气孔），5%抽样进行解剖检验（熔接区宽度≥0.4倍壁厚）内衬管预热在发送坑内设置预热棚，采用热风循环加热，预热温度40-50℃（管壁内外温差≤5℃）预热后进行真空负压试验（-0.08MPa，保压30min无泄漏）（三）穿插施工（核心工序）牵引系统安装发送坑内安装导向架（与管道轴线夹角≤3°），接收坑设置反力架牵引钢丝绳采用Φ12mm镀锌钢绳，安全系数≥5安装拉头：采用热熔+机械紧固双重连接，热熔温度190℃，保压时间30s穿插作业初始牵引速度0.5m/min，待拉头进入管道后提升至3m/min实时监测牵引力（警戒值40kN）与管道轴线偏差（≤50mm/100m）每50m设置临时固定装置，防止内衬管回弹（四）环空注浆与端口处理注浆作业采用双液型聚氨酯注浆材料，A/B组分体积比1:1，凝胶时间30-60s注浆压力0.2-0.3MPa，注浆顺序由下向上、由远及近注浆完成后闭浆24小时，进行压力检测（0.1MPa保压30min压降≤5%）端口处理切除多余内衬管（预留长度200mm），采用电熔法兰连接法兰密封面安装EPDM橡胶垫片（硬度70±5ShoreA）焊接不锈钢保护环（厚度≥6mm），做防腐处理（三层PE防腐结构）五、质量控制措施（一）过程质量控制工序检验管道预处理：每200m进行一次表面清洁度检测，不合格段重新处理内衬管焊接：焊口进行100%气压检测（0.1MPa保压15min）穿插施工：每100m测量一次环状间隙（设计值10-20mm，允许偏差±2mm）关键参数控制环境温度监测：当环境温度低于5℃时，采取棚内升温措施（采用燃油热风机）牵引力控制：设置三级预警（30kN预警、40kN减速、50kN停机）固化时间控制：环境温度25℃时，固化时间≥48小时；低于15℃时延长至72小时（二）质量记录建立《内衬施工质量跟踪表》，包含：每段内衬管的原材料检验报告编号焊接参数记录（加热时间、压力、冷却时间）牵引力-位移曲线记录检测数据（CCTV视频编号、电火花检测结果）实行质量追溯制度，每个工作班形成《施工日志》，包含：天气情况（温度、湿度、风力）设备运行参数（电流、电压、工作压力）材料使用量（内衬管长度、胶粘剂用量）质量问题及处理结果六、验收标准与方法（一）中间验收外观检查内衬管表面无褶皱、划伤（深度≤0.2mm）、气泡（直径≤3mm且每平方米≤3个）端口切割面垂直度偏差≤1°，法兰面平面度≤0.2mm/m无损检测电火花检测：30kV电压扫描（探头移动速度300mm/s），无击穿现象超声波检测：内衬管厚度测量（每100m测3点，允许偏差±0.5mm）气密性试验：0.3MPa压力下保压24小时，压降≤0.02MPa（二）竣工验收水压试验试验压力：设计压力的1.5倍（但不小于0.4MPa）升压速率：≤0.05MPa/min，分级升压（0.3P→0.6P→1.0P→1.5P）保压时间：强度试验30min（压降≤5%），严密性试验24小时（压降≤0.03MPa）整体性能评估水力摩阻测试：通过对比修复前后管道沿程阻力系数（≤10%变化量）内衬层粘结强度测试：现场取样测试（≥8MPa，每公里1点）长期性能预测：采用有限元分析软件模拟50年寿命周期内的内衬层应力变化七、安全文明施工（一）安全防护措施坑壁支护采用钢板桩（SP-IV型拉森桩，长度6m）支护，设置多层横向支撑（间距1.5m）安装边坡位移监测仪（精度0.1mm），监测频率1次/2小时用电安全采用TN-S接零保护系统，配电箱安装漏电保护器（动作电流30mA，0.1s）水下设备（如潜水泵）采用双回路供电，配备备用发电机（150kW）（二）环境保护措施噪声控制高噪声设备（卷扬机、空压机）设置隔音罩，昼间噪声≤70dB，夜间≤55dB合理安排施工时间，避免夜间（22:00-6:00）进行强噪声作业废弃物处理废弃泥浆采用压滤机脱水（含水率≤60%），干泥饼运至合规填埋场聚乙烯废料进行回收再生处理，危险废物（废胶粘剂桶）交由有资质单位处置八、竣工验收资料竣工图纸内衬施工平面图（标注工作坑位置、管道走向）纵断面图（标注各段内衬管规格、环状间隙）节点详图（法兰连接、注浆孔位置等）试验报告内衬材