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管道内衬修复

    选择内穿插管道修复方案的理由
    目前非开挖更新管道技术主要有:
    1、內涨圈管道修复;
    2、HDPE内衬;
    3、翻转内衬;
    4、顶管;
    5、内穿插修复管道。
    下面我就上述5种管道修复方法
    內涨圈管道修复技术
    內涨圈管道修复技术:主要针对管径在DN800以上管道,管道整体质量良好,只是由于外力或管道施工差等原因,局部有问题,可采用內涨圈管道修复技术。


    內涨圈管道修复技术的特点:
    a、施工速度快;
    b、工程费用低;
    c、不影响流量。
    內涨圈管道修复技术

    HDPE内衬:主要针对管径在DN800以内管道
    施工工艺:管道内穿插改性HDPE管技术是使用一种外径比原管道内径稍大的改性HDPE管,经多级等径压缩,暂时减小改性HDPE管的外径(按设计要求)约10%;或将HDPE管折成“U”型,经牵引机将HDPE管拉入清洗除瘤好的主管道内;当改性HDPE管完全进入主管道后,经过一段时间后,改性HDPE管慢慢恢复并与原管道内壁紧紧地结合在一起,达到防腐和提高原管道承压能力、延长使用寿命的目的。

 

    翻转内衬;主要针对管径在DN600以内管道
    施工工艺:将施工作业段的两端开挖作业坑并断管1~1.5m,然后进行管线清洗使管线符合内衬要求,再将事先预制好的环氧基聚合物纤维复合内衬软管,在水压或气压的作用下,通过翻衬装置从管线的一端翻转内衬至另一端,待保压固化完成后,去除管端多余内衬管,进行端口处理。

    顶管:实际上是敷设一条新的管道。主要针对管径在DN800以内管道,
    顶管管道修复技术的特点:
    a、工程费用高,针对DN800管道,施工费用(不含管材)达3000-4000元/米;
    b、需要从新申请管道路径;
    c、施工速度一般。

    内穿插修复管道
    内穿插修复管道:该方法是借用待修复管道空间,将一条新的PE管拉入到待修复管道中,形成管中管,。
    内穿插管道修复技术的特点:
    a、工程费用低;
    b、施工速度快;
    c、这种管中管整体质量好。

    穿插管道修复管道进行介绍
    该方法是将一条新的PE管拉入到待修复管道中,内衬管前端要装圆锥扩管头以克服拉入过程中原管道的阻力,同时利用牵引绳将圆锥扩管头与卷扬机相连。在原有管段的端部要加装PE管保护圈以防在PE管拉入时被划伤。PE管衬装完后,为固定PE管还要在原有管道和PE管之间灌注水泥砂浆。

    内穿插PE管道技术原理
    1、技术原理
    管道内穿插PE修复技术,是在确定缩小管径,不影响正常管道输送的条件下,在待修复管道内穿插比原管道直径小的PE管道。并且PE管道耐腐蚀、抗氧化使用寿命时间长(50年)等特点。
    待修复

 

    内穿插管道技术简介
    首先采用先进的高压水射流清洗设备及技术,有效清洗待修复管线内的污垢、泥沙及其他异物。依据机器人内窥检查情况,确定排污、通径组合器尺寸。再用通径器对管段进行排污、通径,采用牵引法反复进行排污、通径。上述工序完成合格后,在焊接好的PE管下加托辊,将衬管脱离地面,还要在原有管段的端部加装PE管保护圈以防止PE管道拉入时被划伤。内穿插管前端要装圆锥扩管头以克服拉入过程中原管道的阻力,同时利用牵引绳将圆锥扩管头与卷扬机相连。

 

    技术特点
    1、内穿插PE管道技术具有如下特点:
    ①PE管具有良好的化学稳定性和耐腐蚀性,不易结垢。由于PE分子无极性,故化学稳定性好,一般使用环境中的煤气、天然气、水(污水)、原油(成品油)、酸、碱等因素都不会对PE管造成损害,也不会滋生细菌、微生物、藻类等,常温下除少数强氧化剂外大多数化学介质对其不起腐蚀作用。
    ②PE具有优异的耐磨性能。在同等条件下,PE管与钢管的耐磨实验结果表明:同壁厚PE管的耐磨能力为钢管的四倍。
    ③PE管摩阻系数小,可降低能耗,管线不会因内穿插PE管直径变小而影响输送能力。PE管内磨阻系数极小,并在使用年限内不会随时间而改变。
    ④施工速度快(不含管线改造、清洗、内穿插实验时间)。⑤综合成本低,使用寿命长一般可达到50年以上。

    非开挖施工的优点
    ①对环境、交通、拥挤的生活区、商业区干扰小。
    ②利用待修复管线的轨迹,无须控制施工方向。
    ③对待修复管道的过流能力影响不大。
    ④施工时暴露面小,提高了安全性。
    ⑤施工效率高,节省施工费用。
    工作流程

 

    待修复管道清洗
    直接采用高压水射流及PIG物理清洗设备及技术对修复管道分段进行清洗,清洗分两个步骤来完成。
    ①清洗目的:清除污物,达到PE管安全穿插条件,避免划伤PE管。在分段清洗时,每段排污坑附近铺垫塑料薄膜,以免装卸污物时,污染环境。
    ②用机器人对管内进行内窥检查,确定是否通径。先后以5T、30T牵引机为牵引动力,对管内进行排污、通径。按照机器人内窥检查情况,确定排污、通径组合器尺寸。
    ③用通径器对管段进行排污、通径,采用牵引法进行排污、通径。

    管道内窥检测技术
    旧管道清理完成和PE管穿插完成前后均要对管内情况进行CCTV内窥检查。CCTV内窥系统具有牵引、摄像、探测、无线遥控、防水功能、直观地检测到管线内的腐蚀泄漏情况及修复后管线内部技术状况。(下图)

 

    PE管穿插实验
    在正式穿插前,用L=12m的PE管试验段进行穿插试验。试验目的:
    ①检查待修复主管的通径;
    ②确定摩擦阻力的大小;
    ③检查试样内穿插管道的表面损伤情况,确定待修复管道的内表面状况。穿插试验段划痕深度不大于PE管壁厚的15%,穿插阻力不大于30T/Km,则通径、排污合格,可进行PE管穿插工作。满足要求后,再进行下道工序。

    PE管热熔焊接:
    此工序作业和清洗排污工序同步进行。依据施工作业指导书要求,技术人员编制热熔焊接工艺指导书,对焊接组人员进行技术交底。焊接组负责人指定专人做好焊接纪录。焊接过程中要严格执行工艺参数,严禁随意更改,焊接场所要注意防尘、防风、防雨。每段管线焊接完成进行气密性试压,试验压力0.6Mpa,管线稳压120分钟,无泄漏为合格。

    内穿插管道施工
    内穿插作业在PE管焊接完成,试压合格后及清洗、试穿插合格后进行。穿插需调试牵引机至最佳状态。
    将焊接好的PE管道拉入旧的管道中,并在焊接好的PE管下加托辊,将衬管脱离地面,防止了PE管与地面的接触,防止地面上尖锐物对管道的划伤;减少地面与PE管摩擦阻力。并且内穿插管道时管道前端要装圆锥扩管头以克服拉入过程中原管道的阻力,同时利用牵引绳将圆锥扩管头与卷扬机相连。原有管段的端部要加装PE管保护圈以防在PE管拉入时被划伤。
    在内穿插管线的同时要分段试压,分段检查,也就是穿插一段管线完成后,在管线的两端加上临时盲板用空压机向管线内充压试验压力0.6Mpa,管线稳压120分钟,无泄漏为合格。PE管内穿插完成后,再进行管线气密性试压,检查工作坑内的接口有无泄露,要加装管道伸缩节并且还要在原有管道和PE管之间灌注水泥砂浆以防止充水试压时管线摆动导致管线焊接口出现裂缝,在原有管道和PE管之间灌注水泥砂浆的同时也会把原有管道承插口之间的裂缝填补好进一步增强PE管道的使用寿命。

    气密性试压
    根据设计要求进行水压试验。设计试验压力为6公斤,稳压6小时为合格。试压用压力表经校验,并在有效期内,精度应不低于1.5级,表盘直径不得小于150mm,表的量程应为被测压力(最大值)的1.5~2倍。压力表应不少于两块,分别置于管道两端。试压中的稳压时间应在两端压力平稳后开始计算。将试压执行方案、试压所需的压力表、温度计等材料报天津石化、及有关部门审批后实施。施工时严格按试压施工方案要求的内容对临时管线、封头、阀门、压力表、温度计等校核合格、按试压流程进行安装配套,及时报天津石化认可,并设专人、专车组织监控全线升压全过程。
    对所有试压装置进行检查后,开始升压,试验压力应均匀缓慢上升,当压强升至试验压时,减缓升压速度,此时对管道进行观察和管内压力平衡,若未发现问题,便可继续升压直到规定试验压力值,停止升压,观察15min压力平衡后开始强度试验。记录稳压开始时管内液体压力,稳压4小时后记录管内压力。并沿线检查,管道无断裂、无变形、无渗漏,其压降小于1%试验压力。稳压6小时后记录管内压力和温度,计算压降率,小于1%试验压力值且不大于0.1为合格。
    试压介质的排放应选在安全合适的地点。排放点应有操作人员控制和监视。
    试压完毕,应及时拆除所用临时盲板,核对记录,并填写管道试压记录。

    工作坑恢复
    管线全线试压合格后对管线两端进行工作坑恢复,本工程拟采用原土回填,胸膛土采用手夯夯实,管顶50cm以上采用电夯夯实,每回填30cm夯实一次。
    管线埋桩成图
    在所有管线内穿插工作结束后在工作坑回填时在管线的正上方埋桩以确定管线的走向,用RTK测量埋桩的坐标、高程并绘制出管线两侧的带状地形图,为天津石化的使用、管理、存档等提供最大的帮助。