不開挖翻襯法管道內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)

不開挖翻襯法管道內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)摘要：綜述了國內(nèi)外管道不開挖修復(fù)技術(shù)的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀，著重介紹了國內(nèi)采用翻襯法管道內(nèi)襯修復(fù)方法的原理、工序、技術(shù)特點(diǎn)及社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益等，最后指明了該方法的應(yīng)用領(lǐng)域及推廣前景。關(guān)鍵字：不開挖翻襯法管道修復(fù)不開挖修復(fù)1技術(shù)產(chǎn)產(chǎn)生的背景世界范圍圍內(nèi)的石油開開采已有上百百年的歷史，我我國的石油行行業(yè)也從20世紀(jì)60年代初起步步并過渡到了了旺盛時(shí)期。從從那時(shí)起管道道行業(yè)也開始始了發(fā)展，在在我國僅石油油石化業(yè)內(nèi)的的各類管道就就達(dá)數(shù)十萬公公里，到目前前使用時(shí)間超超過10年的管道占60％左右，加加上油田油氣氣水具有的腐腐蝕特性和多多數(shù)管道在高高溫高壓下運(yùn)運(yùn)行的特點(diǎn)，在在役管道普遍遍進(jìn)入了大修修或更換期。傳傳統(tǒng)的作法是是采用外加防防腐保護(hù)層和和電化學(xué)法陰陰極保護(hù)，但但管道外防腐腐層老化是一一個(gè)自然屬性性，因光氧、熱熱氧、電化學(xué)學(xué)、細(xì)菌、植植物根系及人人為損傷等因因素，都會(huì)導(dǎo)導(dǎo)致防腐層本本身或涂層與與管道接觸面面的破壞；另另外，管道經(jīng)經(jīng)輸送腐蝕介介質(zhì)后，腐蝕蝕介質(zhì)對管道道內(nèi)壁的侵蝕蝕，導(dǎo)致管道道腐蝕穿孔；；也有一些尚尚未達(dá)到設(shè)計(jì)計(jì)壽命的管道道，由于施工工質(zhì)量低，管管材選用不當(dāng)當(dāng)或設(shè)計(jì)不到到位等諸多的的人為因素，使使管道提前報(bào)報(bào)廢。所有這這些原因都將將造成管道泄泄漏或失效，不不僅浪費(fèi)了大大量的資源，污污染了生態(tài)環(huán)環(huán)境，增大了了生產(chǎn)成本又又嚴(yán)重危害了了管道周圍的的安全。近年年來，非金屬屬管道在技術(shù)術(shù)和質(zhì)量上雖雖然有了長足足的進(jìn)步，但但還存在許多多不確定因素素，即使要大大面積采用或或替換金屬管管道，也將需需要一筆巨大大的投資和經(jīng)經(jīng)歷漫長的過過程。在民用給給排水方面，20世紀(jì)90年代以前埋埋設(shè)的金屬管管道，大部分分未做內(nèi)防腐腐，導(dǎo)致管道道內(nèi)壁結(jié)垢，個(gè)個(gè)別腐爛穿孔孔，嚴(yán)重影響響供水水質(zhì)。全全國各大中城城市都在相繼繼維修、改造造和更換供排排水管道，如如北京、天津津、大連等。他他們的一般作作法是：有條條件開挖的地地區(qū)，可敷設(shè)設(shè)新管廢除舊舊管，但投資資較大；無條條件開挖的地地區(qū)，可采用用管道不開挖挖修復(fù)技術(shù)。如何簡化化而又經(jīng)濟(jì)地地維修地下管管線，一直是是管道工程界界努力追求的的目標(biāo)。應(yīng)運(yùn)運(yùn)而生的不開挖翻襯襯法管道修復(fù)復(fù)技術(shù)是目前前世界上公認(rèn)認(rèn)的最為簡便便和經(jīng)濟(jì)的方方法，它簡化化了管道維修修的各種限制制和麻煩，為為業(yè)主節(jié)省了了寶貴的時(shí)間間和費(fèi)用，同同時(shí)強(qiáng)化了原原管道的功能能。由于它不不需要全面開開挖，免除了了噪音、塵土土、污水等污污染，以及交交通受阻，破破壞環(huán)境等的的困擾，完全全符合現(xiàn)代環(huán)環(huán)保意識的要要求。2國內(nèi)外技技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀狀舊管道道不開挖修復(fù)復(fù)是指在用管管道所處環(huán)境境無法采用開開挖更新、修修理或開挖管管段很不經(jīng)濟(jì)濟(jì)的情況，經(jīng)經(jīng)綜合經(jīng)濟(jì)分分析而又不應(yīng)應(yīng)廢棄，或?yàn)闉榱颂岣咻斔退土?、充分利利用管材的腐腐蝕余量、延延長使用壽命命而采取的一一種在線維修修方式。經(jīng)半半個(gè)多世紀(jì)的的開發(fā)實(shí)踐，大大體上已形成成了三大類十十多種工藝技技術(shù)，即插入入套管法(包括原形套套管和折疊式式套管)、涂層法、軟軟管翻襯法等等。（1）插入套管管法。主要是是將事先預(yù)制制好的塑料原原形管或折疊疊式套管，在在現(xiàn)場焊接，牽牽引就位，固固定在舊管線線上的一種方方法。（2）內(nèi)涂層法法。經(jīng)過長期期的實(shí)踐改進(jìn)進(jìn)和原材料工工業(yè)的長足進(jìn)進(jìn)步，已形成成了如水泥砂砂漿襯里、樹樹脂涂層方法法等系列工藝藝技術(shù)。但也也存在有待改改進(jìn)的工序，如如表面處理技技術(shù)、內(nèi)補(bǔ)口口技術(shù)和質(zhì)量量檢測技術(shù)等等。（3）軟管翻襯襯法。在20世紀(jì)80年代初，英英、美、日等等國興起新技技術(shù)產(chǎn)業(yè)，而而且以較快的的速度形成系系列化。隨著著高分子化學(xué)學(xué)工業(yè)的發(fā)展展，該方法采采用了復(fù)合增增強(qiáng)聚酯纖維維和熱固型樹樹脂，利用水水壓或氣壓翻翻襯，固化方方式為熱水或或自然冷卻；；襯里厚度為為4～20mm，施工管徑徑為20～30000mm，一次施工工長度為900m，最大施工工壓力為1.72MPa，內(nèi)襯層使使用溫度達(dá)95℃；可適用于于下水道、飲飲用水管道、油油氣輸送管道道以及化學(xué)工工業(yè)的部分工工藝管道等，其其繼續(xù)使用壽壽命可達(dá)30年以上。軟軟管翻襯是當(dāng)當(dāng)前公認(rèn)的適適用范圍廣、施施工簡便、輔輔助設(shè)施少、社社會(huì)效益好、應(yīng)應(yīng)用較廣泛的的方法。具具有我國獨(dú)立立知識產(chǎn)權(quán)和和國際先進(jìn)水水平的翻襯法法管道不開挖挖修復(fù)技術(shù)，是是在借鑒國外外工藝的基礎(chǔ)礎(chǔ)上，結(jié)合我我國埋地管道道存在的管內(nèi)內(nèi)多焊瘤、毛毛刺，舊管接接口沉降錯(cuò)位位，管壁厚度度不均勻，管管道內(nèi)結(jié)污垢垢嚴(yán)重等常見見問題，創(chuàng)造造出的一整套套適合國情的的實(shí)用技術(shù)。這這一技術(shù)的原原理是利用現(xiàn)現(xiàn)有的管道三三通、閥門等等地面開口，在在不開挖地面面的基礎(chǔ)上，將將具有防滲透透耐蝕保護(hù)膜膜的復(fù)合纖維維增強(qiáng)軟管作作為載體，浸浸漬環(huán)氧聚合合物后，用水水或氣體作動(dòng)動(dòng)力，將軟管管緊貼在舊管管內(nèi)，固化后后在舊管內(nèi)形形成整體性強(qiáng)強(qiáng)的光滑的管管中管，達(dá)到到對已遭腐蝕蝕的管道進(jìn)行行修復(fù)，延長長了管道的使使用壽命的目目的。采用這這種新技術(shù)，不不僅不用大面面積開挖地面面，不會(huì)影響響交通，而且且明顯地提高高了管道的承承壓、減阻、阻阻垢、耐蝕等等性能，強(qiáng)化化了原管道的的整體功能，修修復(fù)后管道壽壽命可達(dá)30年以上，有有著不可低估估的社會(huì)和經(jīng)經(jīng)濟(jì)效益，特特別是對環(huán)境境保護(hù)也起到到了積極作用用。3翻襯法管管道內(nèi)襯技術(shù)術(shù)的指標(biāo)及主主要特點(diǎn)3.1翻襯法管管道修復(fù)技術(shù)術(shù)主要工序(見圖1)圖1翻襯法修修復(fù)技術(shù)工序序示意清清管：采用機(jī)機(jī)械工藝和水水性清洗液，清清除管內(nèi)原油油、結(jié)蠟結(jié)垢垢和除銹，達(dá)達(dá)到管內(nèi)壁60%見到金屬為為止。CCTV檢查：采用CCTV管內(nèi)攝錄器器檢查清管和和內(nèi)襯層質(zhì)量量。固固化：采用加加熱或常溫固固化措施，使使軟管成為表表面光滑而又又堅(jiān)硬的緊密密貼在管內(nèi)壁壁的管中管。軟軟管制作、基基料配制及合合成：采用具具有知識產(chǎn)權(quán)權(quán)的機(jī)電一體體化翻襯機(jī)組組實(shí)現(xiàn)高分子子材料配比和和軟管輸送速速度自動(dòng)化，保保證軟管厚度度均勻且各項(xiàng)項(xiàng)機(jī)械性能和和技術(shù)指標(biāo)達(dá)達(dá)到設(shè)計(jì)要求求。端端口處理：采采用套袖式連連管，保證端端口的可靠性性又不致于對對內(nèi)襯材料造造成傷害。試試壓連管：待待完全固化后后分段按管道道施工規(guī)范進(jìn)進(jìn)行試壓，業(yè)業(yè)主驗(yàn)收合格格后連管和投投產(chǎn)。3.2技術(shù)指標(biāo)可可修復(fù)管徑50～12000mm；投資為新新建鋼質(zhì)管的的60%以下；壓力0.6～10.5MPa；粗糙度≤5μm；介質(zhì)為油油氣水或酸堿堿等腐蝕介質(zhì)質(zhì)；內(nèi)襯厚度度2～10mm；工作溫度度可達(dá)95℃；線膨脹系系數(shù)(1.5～1.7)××10-5mmm/(mm··K)；使用用壽命30～50年；作業(yè)坑坑面積2m×11.5m；可提高輸輸送壓力3%～5%；一次翻襯襯長度10000m左右；可提提高輸量10%；可選用無無毒內(nèi)襯材料料滿足食品級級衛(wèi)生要求；；抗拉強(qiáng)度≥65MPPa；抗彎強(qiáng)度≥90MPPa；抗壓強(qiáng)度≥110MMPa；耐熱性105～130℃；擊穿電壓3.5kkV/mm；抗沖擊18磅大錘掄擊3次，內(nèi)襯層層管體無損。3.3主要特點(diǎn)不不開挖翻襯法法管道內(nèi)襯修修復(fù)技術(shù)的主主要特點(diǎn)有：：(1)定點(diǎn)開挖且且開挖量小，無無污染，對周周邊環(huán)境影響響??；(2)施工設(shè)備簡簡單，周期短短(塔里木輪南南油田6km高壓注水管管線翻襯維修修工程只用了了20天)；（3）施工不受受季節(jié)影響；；（4）適用各類類材質(zhì)和形狀狀的管線；（5）可提高管管線的整體性性能。如鑄鐵鐵管道或混凝凝土管線承插插接口的嚴(yán)密密性得到增強(qiáng)強(qiáng)，原已遭腐腐蝕的管道得得到了補(bǔ)強(qiáng)，延延長了使用壽壽命，增強(qiáng)了了承壓、減阻阻、阻垢、耐耐蝕的能力等等。4翻襯法管管道內(nèi)襯技術(shù)術(shù)的優(yōu)點(diǎn)及社社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益益同同其它管中管管內(nèi)襯技術(shù)(插入套管法法和涂層內(nèi)襯襯法)相比(見表1)，翻襯法管管道內(nèi)襯技術(shù)術(shù)的優(yōu)勢有：：作業(yè)坑小，造造價(jià)低，施工工周期短，對對周邊影響小小，無污染；；對管道變形形和清管要求求不高；內(nèi)襯襯層薄；在管管道錯(cuò)口處、彎彎頭處也可施施工；線膨脹脹系數(shù)接近鋼鋼質(zhì)管道；可可提高輸量和和輸送壓力、減減緩結(jié)垢等。按按美國NACE的相關(guān)質(zhì)量量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，在在施工過程中中對內(nèi)襯材料料造成的劃痕痕深度不能超超過10％，而翻襯襯法施工工藝藝的內(nèi)襯管在在沒有固化前前，翻襯進(jìn)管管內(nèi)，襯管與與鋼管之間沒沒有相對滑移移現(xiàn)象，所以以不存在劃傷傷問題；加上上選用以環(huán)氧氧基聚合物為為骨架材料、施施工膜采用耐耐油性能良好好的聚酯型聚聚氨酯膜等材材料和簡便的的施工工藝，使使翻襯法管道道內(nèi)襯技術(shù)均均能滿足油田田和石化領(lǐng)域域的要求。表1翻襯法管管道修復(fù)技術(shù)術(shù)與其他修復(fù)復(fù)方法比較項(xiàng)目翻襯法修復(fù)復(fù)技術(shù)傳統(tǒng)換管技技術(shù)塑料管穿插插技術(shù)施工費(fèi)費(fèi)用小于60％100％(含拆遷費(fèi))70％左右施工時(shí)時(shí)間小于50％100％70％左右施工范范圍定點(diǎn)開挖作作業(yè)坑全線開挖定點(diǎn)開挖大大作業(yè)坑施工設(shè)設(shè)備施工器具較較少重型機(jī)具較較多有大型機(jī)具施工材材料可在施工當(dāng)當(dāng)日進(jìn)入現(xiàn)場場占用現(xiàn)場時(shí)時(shí)間長占用現(xiàn)場時(shí)時(shí)間短使用壽壽命30年以上平均20年30年以上對周邊邊環(huán)境影響小大較大適用管管徑DN50以上，但DN300以上經(jīng)經(jīng)濟(jì)性更好各類管徑DN5000以下一次施施工長度長較長較短適用管管材鋼筋混凝土土管，鑄鐵管管，螺旋旋焊接管和各各類管材各類管材各類管材工程意意外無易損壞其它它交叉管道或附近電電纜無環(huán)境污污染無塵土、噪音音、破壞植被被等無環(huán)境污污染少涉及多方面較少由由此可見，對對于主要道路路、河流及對對周邊環(huán)境影影響較大的改改造路段，翻翻襯法管線不不開挖修復(fù)技技術(shù)最為簡便便。5工程造價(jià)影影響翻襯維修修方法工程造造價(jià)的因素有有：管徑和一一次承建長度度--綜合費(fèi)用增增減系數(shù)計(jì)算算；管道的工工況和現(xiàn)狀--決定厚度、結(jié)結(jié)構(gòu)和材質(zhì)設(shè)設(shè)計(jì)；施工季季節(jié)--降溫、升溫溫的投入；水水、電源和排排放條件--動(dòng)力及排放放取費(fèi)；合作作形式及施工工管理素質(zhì)--分工及操作作風(fēng)險(xiǎn)程度；；斷管數(shù)及所所處環(huán)境--布點(diǎn)及相關(guān)關(guān)工作量；是是否有旁通管管--開孔補(bǔ)孔工工作量；要求求清管程度--選用不同清清垢技術(shù)；是是否需要提供供CCTV攝影資料。6技術(shù)創(chuàng)新新點(diǎn)(1)創(chuàng)新點(diǎn)：①內(nèi)襯軟管與與外管貼合緊緊密；②內(nèi)襯管適應(yīng)應(yīng)性強(qiáng)，施工工方便，強(qiáng)度度高；③機(jī)電一體化化全套施工、加加工設(shè)備。(2)專利技術(shù)(三項(xiàng))：①翻襯法復(fù)合合軟管成形裝裝置；②修復(fù)地下管管道的復(fù)合軟軟管；③組裝式翻襯襯法管道修復(fù)復(fù)裝置。7問題探討(1)管道不開挖挖修復(fù)技術(shù)在在我國已經(jīng)有有了一個(gè)良好好的開端，得得到了管道工工程界和業(yè)主主的認(rèn)可，目目前紛紛仿效效的工程單位位也日漸增多多，需要規(guī)范范化，建立相相關(guān)的工程質(zhì)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，使使該項(xiàng)技術(shù)能能得到有序的的發(fā)展。(2)不開挖修復(fù)復(fù)技術(shù)與眾多多實(shí)用技術(shù)一一樣，其工藝藝原理雖簡單單，但完成每每個(gè)環(huán)節(jié)必須須具有較深的的專業(yè)知識。要要認(rèn)真做好各各道工序，應(yīng)應(yīng)強(qiáng)化專業(yè)化化分工，分專專業(yè)開發(fā)，提提高機(jī)電一體體化水平，排排除人為因素素對工程質(zhì)量量的影響。不不開挖內(nèi)襯法法修復(fù)技術(shù)中中對軟管結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)、基料料配方調(diào)整、復(fù)復(fù)合和翻襯的的機(jī)電一體化化裝備等工藝藝實(shí)施條件，都都具有較大的的高科技含量量。(3)加大宣傳力力度，充分做做好技術(shù)可行行性論證，讓讓用戶進(jìn)一步步了解該技術(shù)術(shù)的先進(jìn)性和和經(jīng)濟(jì)性并從從中受益，尤尤其是通過配配方的調(diào)整，強(qiáng)強(qiáng)化專業(yè)化裝裝備的開發(fā)，以以及提高管理理水平，就可可大大降低工工程成本，使使該項(xiàng)技術(shù)更更具有普及性性。(4）對油田油油氣水輸送管管道，管道維維修一般都需需要滿足以下下要求：內(nèi)襯襯材料必須在在高溫(60～80℃)、腐蝕輸送送介質(zhì)條件下下不溶脹、不不溶蝕、不脫脫落；管徑截截面積變化不不大(≤1.3％)；熱變形不不大(線膨脹系數(shù)數(shù)應(yīng)接近鋼材材)；能適應(yīng)大大口徑螺旋焊焊縫管內(nèi)多毛毛刺和焊瘤的的情況；施工工過程不能對對內(nèi)襯材料有有劃傷；應(yīng)盡盡量減少業(yè)主主因停產(chǎn)造成成的損失等。（5)管道不開挖挖修復(fù)技術(shù)和和任何技術(shù)一一樣，也存在在個(gè)別局限性性：因非金屬屬內(nèi)襯材料不不可能耐130℃以上的高溫溫，因此更高高溫度的輸送送介質(zhì)和蒸汽汽清管、高頻頻解堵、電火火焊等作業(yè)在在修復(fù)后的管管道上將受到到限制；另外外，如果長輸輸管線只有局局部維修，在在管道內(nèi)部將將形成小臺階，采采用通球清管管作業(yè)時(shí)也將將受局限。當(dāng)當(dāng)然，用戶在在沒有以上使使用環(huán)境和條條件下，盡可可以放心使用用。8小結(jié)我我國的舊管道道所采用的不不開挖修復(fù)技技術(shù)，目前已已進(jìn)入了工程程化、系列化化、規(guī)?；牡拈_創(chuàng)和進(jìn)一一步開拓階段段。其中翻襯襯法管道內(nèi)襯襯修復(fù)技術(shù)是是目前國際上施工較為為方便和經(jīng)濟(jì)濟(jì)的方法，也也是國內(nèi)管道道修復(fù)工程中中應(yīng)用較多的的修復(fù)技術(shù)。該該方法最小管管徑為50mm，最大管徑徑為1200mm；經(jīng)5年的工程實(shí)實(shí)踐，該工藝藝技術(shù)可以適適用于多旁通通管、多彎頭頭，管內(nèi)徑尺尺寸變化大和和管床塌陷管管段錯(cuò)位等復(fù)復(fù)雜的管段；；該方法所需需的作業(yè)坑很很小，通常能能容納1～2人