翻轉內襯法在消防水管網修復中的應用

王紹敏 王小強 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建于1989年，已連續使用20多年，近年來腐蝕穿孔頻繁發生；由于我廠設備自動化程度高，地下埋設有很多電纜，給維修工作帶來很大困難，加之運行裝置屬于連續生產，所以必須找到既不影響裝置安全生產又能消除消防給水管網隱患的修復技術；采用復合結構內襯翻轉修復技術對現有的消防給水管網進行改造，既不影響生產，也消除了安全隱患。

1 復合結構內料翻轉修復的原理

復合結構內襯翻轉技術最早是英國工程師于20世紀70年代為修復下水管道開發而來的，隨著其技術的成熟，最近在全球范圍內得到了廣泛的推廣和應用。

復合結構內襯翻轉法修復管道的原理是以防滲透薄膜的無紡氈軟管，經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”結構，從而使已發生腐蝕或穿孔的管道在原地原位得到重建和更新。

圖1 翻轉內襯法施工示意圖

2 復合結構內襯翻轉修復技術的施工過程

2.1 施工步驟

①確定翻轉段數、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"機縫法"，其縫隙處有加強層；纖維氈管的防水膜層為聚乙烯材質，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合部位，需要進行開挖作業。設置清洗設備、翻轉筒等設備在操作坑內所需的位置。

③管道清洗風干

用PIG物理清洗技術對改造后的原管道進行清洗，清洗后利用空壓機對管道內部進行風干。

④翻轉內襯

a.安裝翻轉架：在修復管道的一端上方安裝，固定翻轉筒與翻轉彎頭，其翻轉彎頭應與管道在同一平面上。

b.翻轉前準備：翻轉水源、上水流程、管道末端接收筒安裝等準備工作完好后，現場浸漬翻轉軟管。

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

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

e.加熱固化：對管道中的水進行加熱，水溫達到50℃以上后，停止加熱，固化20小時后，并確認管段首末端已經固化，此時，放水并撤離翻轉架與其它設施。

f.端頭及中間管件部位處理：對翻轉后兩端毛邊進行切割處理，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、穩壓10h時，壓降<0.02MPa則為合格。

2.2 技術指標

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

2.3 工藝特點及使用范圍

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

3 施工效果

該消防給水管網的修復施工歷時26天，人工檢查發現管內壁表面光滑，管道拐彎處圓順整體性較好；內襯管與原有管道密貼無空洞；經水密試驗表明管道無向外、向內滲漏現象。此消防給水管網已投入運行，效果良好，收到了巨大的社會效益和經濟效益。

[1]程劍雄等，非開挖管道翻轉內襯修復技術的探討，非開挖技術，2008.4.34-36.

[2]許誠，CIPP翻轉內襯修復技術用于污水管非開挖修復，中國給水排水，2006.6.99-101.