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地下供水管网非开挖修复用塑料管道系统第2部分:连续穿插内衬法标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:PlasticsPipingSystemsforTrenchlessRehabilitationofUndergroundWaterSupplyNetworks—Part2:ContinuousSlipLining摘要关键词(Keywords)地下供水管网;非开挖修复;连续穿插内衬;塑料管道系统;产品标准化;给水管道更新;技术规范Undergroundwatersupplynetwork;Trenchlessrehabilitation;Continuoussliplining;Plasticspipingsystem;Productstandardization;Waterpipelinerenovation;Technicalspecification1引言地下供水管网是城市基础设施的“生命线”工程,直接关系城市运行安全与居民生活质量。据住房和城乡建设部统计,截至2024年底,全国城市供水管道总长度已突破120万公里,其中运行年限超过30年的管道占比约18%,超过20年的占比接近35%。管网老化导致的水资源漏损问题尤为严峻——2024年全国城市供水管网漏损率平均约为12.5%,部分地区甚至超过20%,远超发达国家8%左右的平均水平。与此同时,管道内壁腐蚀与结垢引起的“黄水”“浑水”现象,也严重威胁着供水水质安全。2024年3月,国务院印发《推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案》,明确将城市燃气、供水、排水、供热等老化管道更新改造列为重点任务;国家发展改革委、住房和城乡建设部联合印发的《关于进一步做好城市管道更新改造工作的通知》进一步要求,“十四五”期间全国要基本完成城市老化管道更新改造任务。在此背景下,采用高效、低影响的非开挖修复技术对既有管道实施更新改造,已成为行业发展的必然选择。在众多非开挖修复技术中,连续穿插内衬法(ContinuousSlipLining)是指将完好聚乙烯(PE)管道通过牵引或顶推方式连续不断地插入待修复旧管道内,形成“管中管”结构,以实现旧管道结构增强和防渗功能恢复的修复方法。该方法施工速度快、对原管道预处理要求相对较低、修复后管道水力特性优良(内径损失可控),尤其适用于长距离直管段的大口径供水管道修复。然而,与发达国家相比,我国在该领域的产品标准化工作明显滞后,设计选型、材料要求、性能指标和检验规则等长期依据企业标准或参照国外标准执行,各参与方的技术要求不一致、质量水平参差不齐等问题日益凸显,极大制约了该技术的规范化推广和工程质量的有效管控。GB/T43982.2-2026《地下供水管网非开挖修复用塑料管道系统第2部分:连续穿插内衬法》正是在上述行业背景下,由全国塑料制品标准化技术委员会(SAC/TC48)组织相关企事业单位,在系统调研国内外技术标准成果和工程实践经验的基础上编制而成。本报告将从行业发展现状、标准编制依据、主要技术内容以及实施效益等方面对该标准进行全面论述。2行业现状与技术发展需求2.1地下供水管网老化现状与修复需求分析我国城市供水管网的大规模建设可追溯至20世纪70至90年代。受当时管材制造水平、施工技术条件和防腐措施等因素制约,早期敷设的管道中大量采用了灰口铸铁管、普通钢筋混凝土管及镀锌钢管等材质。这些管材经过三四十年的持续运行,受土壤腐蚀、地面荷载、水压波动及水质侵蚀等多重因素影响,管道结构性老化和功能性衰退问题集中显现,主要表现为:管壁腐蚀减薄导致的强度下降与爆管事故频发;接口密封失效引发的渗漏与地下水倒灌污染;管内结垢、瘤状沉积物导致的过流能力下降和水质劣化等。据中国城镇供水排水协会统计数据显示,2023年全国城市供水管道漏损水量约为78亿立方米,相当于约550个西湖的蓄水量,由此产生的直接经济损失超百亿元。管网漏损不仅造成宝贵水资源的大量浪费,还可能导致道路塌陷等次生灾害。2024年,全国因供水管道老化爆管引发的地面塌陷事故达数十起。另一方面,随着《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2022)的全面实施,水质考核指标进一步严格,老化管道内壁腐蚀产物和生物膜对水质的潜在影响受到空前关注。面对体量庞大、分布广泛的存量管道更新需求,传统的开挖换管方式因施工周期长、交通影响大、环境干扰明显、社会成本高昂等固有缺陷,已难以适应新时代城市精细化治理的要求。非开挖修复技术因其显著的社会经济效益,优先在管网更新改造中推广应用已成为行业共识与政策导向。2.2非开挖修复技术谱系与连续穿插内衬法的定位经过数十年发展,国际上已形成涵盖多个技术门类的非开挖管道修复技术体系。按照修复机理和工艺特征,主要可分为以下类别:一是柔性内衬类,包括连续穿插内衬法、折叠变形内衬法(FoldandForm,即C形/U形内衬)和缩径内衬法(SwageLining)等;二是原位固化类(Cured-in-PlacePipe,简称CIPP),包括紫外光固化法、热水固化法等;三是紧密贴合类,包括螺旋缠绕法和管片拼装法等;四是辅助类技术,如局部修复技术、涂层修复技术等。在上述技术谱系中,连续穿插内衬法在供水管道修复领域占据独特而重要的地位。其核心工艺是将新PE管在管沟外热熔焊接成连续长管,经导向装置引导,通过牵引或顶推方式插入清洗处理后的旧管道内部,两端进行密封和固定处理后形成复合管道结构。该技术的主要优势包括:(1)修复后形成完整的PE内衬层,具备优良的防腐性能和密封性能,可有效阻隔旧管道内壁与水质接触;(2)PE管材韧性好,可适应旧管道的一定程度弯曲变形;(3)施工设备简单、操作便捷、工期较短;(4)修复后管道摩阻系数低,水力性能优良;(5)相对于折叠和缩径内衬法,对旧管道内壁预处理要求适中,适用直径范围广泛。然而,该技术也有其固有局限性:一是内衬管插入后管道断面面积有所减小,过流能力会相应降低,需要精确核算修复后的通水能力是否满足设计要求;二是旧管道变形较大或存在严重错口时,需要先行修复处理,限制了其在不规则管道中的应用;三是长距离牵引时,需控制摩擦阻力,防止PE管因拉伸应力过大而产生蠕变破坏。工程实践中合理选型和精确设计,有赖于产品标准的规范指导。2.3连续穿插内衬管材的关键技术与质量需求连续穿插内衬法对所用塑料管材的性能要求显著区别于一般埋地聚乙烯给水管道。在材料层面,管材所用PE混配料必须具有良好的柔韧性以利于弯曲穿越旧管道,同时需要具备优异的抗慢速裂纹增长(SCG)和抗快速裂纹扩展(RCP)能力,以应对长期服役中的耐久性需求。管材的短期力学性能(拉伸强度、断裂伸长率等)、长期蠕变性能以及耐环境应力开裂性能均为关键考察指标。在几何尺寸层面,内衬管外径与旧管道内径的匹配关系直接决定了穿插施工的可行性和修复后管道的过流能力。外径过大会导致插入阻力增大、施工困难甚至管壁损伤;外径过小则会过度牺牲过流断面,影响供水能力。此外,管材的椭圆度、端面垂直度等尺寸偏差也会对接口密封可靠性产生重要影响。对于采用电熔连接或热熔对接的管段,焊接接头的性能直接影响整个内衬管线的结构完整性和水密性。因此,系统规定管材及管件的材料性能、几何尺寸、连接方式以及检验规则,是确保内衬工程质量的基础前提。3国内外标准现状与编制依据分析3.1国际标准进展在国际标准化层面,ISO/TC138(流体输送用塑料管材、管件和阀门技术委员会)构建了较为系统的非开挖修复用塑料管道标准体系。其中ISO11295:2017《塑料管道系统—既有管道更新用塑料管道系统—应用技术总则》是该体系的纲领性文件,将管道更新技术按照结构性更新和非结构性更新进行分类,并对设计、施工和质量保证提出了通用要求。ISO11296-2:2018《塑料管道系统—既有管道更新用热塑性塑料管道系统—第2部分:连续穿插内衬》则从内衬管材料性能、尺寸参数、连接方式到系统适用性等方面做出了具体规定。在区域层面,欧洲CEN/TC155(塑料管道系统技术委员会)制定的EN13566-2:2005《地下无压排水管道更新用塑料管道系统—第2部分:连续穿插内衬》主要面向排水管道领域,但其测试方法和质量评价框架对供水管道应用具有重要技术参考价值。在德国,DVGW(德国燃气与水工业协会)发布的DVGWVP631《供水管道更新用PE内衬管的技术要求与试验方案》对进入德国市场的非开挖修复用PE管材建立了严格的技术准入门槛,其技术指标长期被视为国际先进水平的代表。值得重点关注的是,在ISO11296-2中,作为与连续穿插内衬法配套的术语和技术要求,部分内容采用了与ISO4420系列协调一致的表述方式。国际上连续穿插内衬法用PE管材通常以PE100级材料为主,对材料长期静液压强度(MRS)和耐慢速裂纹增长性能提出了明确要求。在尺寸设计上,ISO体系以“标准尺寸比”(SDR)为参数体系,规定内衬管外径和壁厚的选择应综合考虑旧管道内径实测值和修复后目标过流能力。对于施工可插入性,ISO11296-2还推荐在设计阶段通过计算牵引力来预估所需的施工设备能力,确保管材的拉伸应力处于安全范围。3.2国内标准现状在国内层面,中国工程建设标准化协会于近年发布了T/CECS1121-2022《城镇供水管道非开挖修复工程技术规程》,对各类非开挖修复技术的设计、施工和验收提出了较为全面的技术要求。在此之前,住房和城乡建设部发布的CJJ/T244-2016《城镇给水管道非开挖修复更新工程技术规程》作为城镇建设行业标准,已在工程实践中得到较为广泛的应用。但这些标准均属于“工程应用类”标准,侧重点在于设计方法、施工工艺和工程验收,不对管材产品的材料性能、尺寸公差、力学性能指标和检验规则做出直接的、可用于产品合格评定的具体规定。在给水用PE管材产品标准方面,GB/T13663.1-2018《给水用聚乙烯(PE)管道系统第1部分:总则》、GB/T13663.2-2018《给水用聚乙烯(PE)管道系统第2部分:管材》和GB/T13663.3-2018《给水用聚乙烯(PE)管道系统第3部分:管件》构成了完整的给水PE管道产品标准体系,但其适用对象是“全新安装”工况下的埋地管道,在设计理念和质量要求上与管道更新应用存在关键性差异。如通用给水管材标准不涉及内衬管在旧管道内牵引和弯曲工况下的结构设计验证要求,也未对管材外径与旧管道内径的匹配提出设计指引。综上,我国在供水管道非开挖修复用塑料管道产品标准领域存在明显空白,使得工程中所用管材的型式检验、出厂检验和质量判定缺乏统一依据。GB/T43982.2-2026的编制和发布对于填补该标准空白具有里程碑意义。4GB/T43982.2-2026主要技术内容分析4.1标准框架与定位GB/T43982.2-2026《地下供水管网非开挖修复用塑料管道系统第2部分:连续穿插内衬法》作为“地下供水管网非开挖修复用塑料管道系统”系列标准的组成部分,与第1部分(总则)及后续其他工艺方法标准(如折叠变形内衬法、缩径内衬法等)共同构成完整的非开挖修复用塑料管道系统产品标准体系架构。标准以连续穿插内衬法用聚乙烯(PE)管材及管件为对象,全面规定了产品的术语和定义、符号与缩略语、材料要求、产品分类与规格系列、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等内容,旨在为产品设计、制造、质量检验和工程应用提供统一的技术依据。4.2标准主要技术内容4.2.1材料要求标准参照GB/T13663.1-2018的总体框架,结合非开挖修复应用的特殊性对内衬管材料提出了专项要求。标准规定,制造连续穿插内衬管的材料应为PE80级或PE100级混配料。材料应满足GB/T18252规定的静液压强度外推试验要求——按GB/T6111进行静液压强度试验并按GB/T18475进行外推,在20℃和50℃条件下外推至50年的静液压强度置信下限(σLPL)应分别不低于8.0MPa和6.3MPa(对应PE80),或10.0MPa和7.9MPa(对应PE100)。材料的氧化诱导时间、熔体质量流动速率等加工性能指标应满足相应等级材料的要求。此外,标准特别强调材料的耐慢速裂纹增长性能,要求PE100级材料按GB/T18476进行缺口管材试验时,在80℃、0.92MPa条件下破坏时间不小于8760小时(或按锥体试验方法验证),以确保内衬管在长期载荷和可能的点载荷作用下不因慢速裂纹增长而提前失效。4.2.2规格尺寸系列标准参考ISO11296-2并结合国内工程实践,规定内衬管材的外径系列涵盖了从公称外径dn90mm至dn1600mm的范围,壁厚按照SDR11、SDR13.6、SDR17、SDR21、SDR26等系列选取。标准在尺寸设计中引入“允许外径间隙”概念,即内衬管公称外径与旧管道实测内径之间的差值应控制在合理范围,以保证既便于穿插施工又不过度损失过流能力。4.2.3管材力学性能要求管材的力学性能规定包括了短时和长时两方面指标:一是20℃静液压强度试验(20℃/100h/12.0MPa或20℃/1h/12.4MPa条件下不破裂、不渗漏);二是80℃静液压强度试验(80℃/165h/5.5MPa或80℃/1000h/5.0MPa条件下不破裂、不渗漏),用以验证材料长期性能的稳定性。此外,对内衬管在牵引施工工况下的
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