翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯法在消防水管網(wǎng)修復(fù)中的應(yīng)用

王紹敏 王小強(qiáng) 牛芳 朱兵 仲瑞憲(中國石化中原油田分公司天然氣處理廠，河南 濮陽 457001)

我廠的消防給水系統(tǒng)建于1989年，已連續(xù)使用20多年，近年來腐蝕穿孔頻繁發(fā)生；由于我廠設(shè)備自動化程度高，地下埋設(shè)有很多電纜，給維修工作帶來很大困難，加之運(yùn)行裝置屬于連續(xù)生產(chǎn)，所以必須找到既不影響裝置安全生產(chǎn)又能消除消防給水管網(wǎng)隱患的修復(fù)技術(shù)；采用復(fù)合結(jié)構(gòu)內(nèi)襯翻轉(zhuǎn)修復(fù)技術(shù)對現(xiàn)有的消防給水管網(wǎng)進(jìn)行改造，既不影響生產(chǎn)，也消除了安全隱患。

1 復(fù)合結(jié)構(gòu)內(nèi)料翻轉(zhuǎn)修復(fù)的原理

復(fù)合結(jié)構(gòu)內(nèi)襯翻轉(zhuǎn)技術(shù)最早是英國工程師于20世紀(jì)70年代為修復(fù)下水管道開發(fā)而來的，隨著其技術(shù)的成熟，最近在全球范圍內(nèi)得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。

復(fù)合結(jié)構(gòu)內(nèi)襯翻轉(zhuǎn)法修復(fù)管道的原理是以防滲透薄膜的無紡氈軟管，經(jīng)樹脂充分浸漬作為管道的襯里，采用水壓或氣壓將軟管反翻貼在舊管內(nèi)并壓緊，用熱水或蒸汽使管上的熱固性樹脂固化，形成一層堅硬的“管中管”結(jié)構(gòu)，從而使已發(fā)生腐蝕或穿孔的管道在原地原位得到重建和更新。

圖1 翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯法施工示意圖

2 復(fù)合結(jié)構(gòu)內(nèi)襯翻轉(zhuǎn)修復(fù)技術(shù)的施工過程

2.1 施工步驟

①確定翻轉(zhuǎn)段數(shù)、厚度，制作軟管及樹脂。

軟管：纖維層為聚酯纖維氈，厚度大于3.0mm，纖維氈管的形成為"機(jī)縫法"，其縫隙處有加強(qiáng)層；纖維氈管的防水膜層為聚乙烯材質(zhì)，其腹膜為整體性，厚度0.4-0.6mm。軟管整體厚度約3.6mm左右。翻襯時攜帶樹脂量大于3Kg/m2,固化后整體厚度3.6±0.5mm。

②開挖操作坑

操作坑為原管道的管件結(jié)合部位，需要進(jìn)行開挖作業(yè)。設(shè)置清洗設(shè)備、翻轉(zhuǎn)筒等設(shè)備在操作坑內(nèi)所需的位置。

③管道清洗風(fēng)干

用PIG物理清洗技術(shù)對改造后的原管道進(jìn)行清洗，清洗后利用空壓機(jī)對管道內(nèi)部進(jìn)行風(fēng)干。

④翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯

a.安裝翻轉(zhuǎn)架：在修復(fù)管道的一端上方安裝，固定翻轉(zhuǎn)筒與翻轉(zhuǎn)彎頭，其翻轉(zhuǎn)彎頭應(yīng)與管道在同一平面上。

b.翻轉(zhuǎn)前準(zhǔn)備：翻轉(zhuǎn)水源、上水流程、管道末端接收筒安裝等準(zhǔn)備工作完好后，現(xiàn)場浸漬翻轉(zhuǎn)軟管。

c.浸漬軟管：選擇一較為平整的場地浸漬翻轉(zhuǎn)軟管，按照預(yù)先設(shè)計好的配合比攪拌筒內(nèi)依次加入樹脂、稀釋劑、固化劑并攪拌均勻，將混合料倒入軟管內(nèi)用滾筒進(jìn)行碾壓浸漬軟管。

d.翻轉(zhuǎn)：浸漬后的軟管一端在翻轉(zhuǎn)彎頭上固定好后，與管道對接固定，上水控制一定的水位（4.0m）進(jìn)行翻轉(zhuǎn)（翻轉(zhuǎn)速度2m/min）。

e.加熱固化：對管道中的水進(jìn)行加熱，水溫達(dá)到50℃以上后，停止加熱，固化20小時后，并確認(rèn)管段首末端已經(jīng)固化，此時，放水并撤離翻轉(zhuǎn)架與其它設(shè)施。

f.端頭及中間管件部位處理：對翻轉(zhuǎn)后兩端毛邊進(jìn)行切割處理，采用粘合劑密封襯層與原管形成的空隙，固化后，也可以采取擋圈形式進(jìn)行密封。

g.閉水試驗：整體試壓采用密閉性水重壓試驗，壓力為3.0MPa、穩(wěn)壓10h時，壓降<0.02MPa則為合格。

2.2 技術(shù)指標(biāo)

修復(fù)管道共1200m，其中Φ219管線500m，DN200管線700m；壓力0.6-16.0MPa；粗糙度≤5μm；介質(zhì)為油氣水或酸堿等腐蝕介質(zhì)；內(nèi)襯厚度3mm；工作溫度可達(dá)95℃；使用壽命≥20年；作業(yè)坑面積2m×2m；一次翻襯長度300m；選用無毒內(nèi)襯材料滿足食品級衛(wèi)生要求；抗拉強(qiáng)度為65MPa；抗彎強(qiáng)度為95MPa；抗壓強(qiáng)度為115MPa。

2.3 工藝特點(diǎn)及使用范圍

①內(nèi)襯工藝是可行的，它適應(yīng)性強(qiáng)，易實施，實現(xiàn)了長距離內(nèi)襯施工無接口。②內(nèi)襯管基材韌性好，與復(fù)合樹脂浸漬相溶性好。③復(fù)合樹脂防腐、耐油、耐溫性能好，可操作性強(qiáng)；允許施工時間，適應(yīng)環(huán)境氣溫，均可控可調(diào)。④內(nèi)襯管防護(hù)膜的防腐、抗?jié)B、耐油性能好，抗拉延伸率大。⑤在規(guī)定時間范圍內(nèi)熱固化、內(nèi)襯層光滑、平整、與管壁緊貼。⑥一次施工可長達(dá)300米。⑦可有條件的進(jìn)行彎頭和張力彎的內(nèi)襯修復(fù)。⑧端頭處理技術(shù)可靠。⑨承壓能力高：厚度為3mm的內(nèi)襯層，在內(nèi)襯后的管壁上開φ12mm的孔，耐壓3.0MPa無變化。⑩適合于不同管徑：可對φ159-φ1200的管線進(jìn)行內(nèi)襯修復(fù)。

3 施工效果

該消防給水管網(wǎng)的修復(fù)施工歷時26天，人工檢查發(fā)現(xiàn)管內(nèi)壁表面光滑，管道拐彎處圓順整體性較好；內(nèi)襯管與原有管道密貼無空洞；經(jīng)水密試驗表明管道無向外、向內(nèi)滲漏現(xiàn)象。此消防給水管網(wǎng)已投入運(yùn)行，效果良好，收到了巨大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

[1]程劍雄等，非開挖管道翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)的探討，非開挖技術(shù)，2008.4.34-36.

[2]許誠，CIPP翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)用于污水管非開挖修復(fù)，中國給水排水，2006.6.99-101.