淺談不銹鋼內襯修復技術在自來水管道的應用

吳則基

（福州城建設計研究院有限公司，福建 福州 350001）

0 概述

在我國各城市發展越來越快及居民用水需求越來越高的情況下，各城市水司面臨著供水管網更新改造的壓力和難題越來越大：管網建造運營年代久遠，出現不同程度的跑冒滴漏、腐蝕穿孔、爆管、壓力不足、二次污染、道路拓寬使原有管道位于快車道下方、雨污水電力通信燃氣管位嚴重不足、新建道路五年內不允許開挖等問題，迫使各水司為了更好的民生工作，想盡辦法對管道進行更新改造，以解決目前存在的問題，由此，技術革新出不銹鋼內襯修復、HDPE 管內襯修復、內噴涂等非開挖內襯修復工藝。

現以福州市自來水有限公司西二環南路（工業路-江濱路）DN800 給水管道不銹鋼內襯修復工程為例主要分析總結不銹鋼內襯修復技術在自來水管道更新改造中的應用。

1 工程項目概況

福州市自來水有限公司西二環南路（工業路-江濱路）現狀DN800 給水管道建設年代久遠，管材為灰口鑄鐵管，出現較嚴重的漏水及結垢等問題，該管線位于福州市中心城區，交通繁忙，地面障礙物較多，故采用開挖較少、作業坑較小且沒有對作業坑有苛刻要求的非開挖不銹鋼內襯修復技術進行整體修復，此次進行不銹鋼內襯修復管段長度為786 米。

1.1 施工技術要求

（1）內襯直徑：設計直徑為DN800mm，要求等徑內襯。

（2）內襯材質：要求使用不銹鋼06Cr18Ni9（304），設計厚度δ=1.5mm，2550*1500mm*1.5mm（±0.05mm）；力學性能：抗拉強度≥520MPa，延伸率≥35%。

（3）襯管后承壓能力要求：襯管后管道試驗壓力為1.0MPa。

1.2 施工主要工序

1 作業坑開挖

（1）待業主將所有開挖手續辦理完成后方可開挖，按照審批的長、寬尺寸進行人工配合機械開挖，不得野蠻開挖。在作業坑開挖前，應詳細了解開挖處地下是否有其他管道、電纜等存在（須經相關部門交底），如有，不得使用大型挖掘機械開挖，機械破路面后采取人工挖掘，直到找到地下埋設物，并進行防護處理。本項目共設置3 個作業坑。

（2）作業坑砌筑磚墻或鋼板+鋼管支撐支護（若需要）。

2 停水割管、取舊閥門

（1）在確定原管道已停水后，采用機械與人工結合的方式進行斷管、泄壓、排水，最大斷管長度為1.8 米，將管內自來水就近排入雨污水井內

（2）作業坑開挖、斷管完成后，在作業坑上架設龍門架，用于不銹鋼管坯吊卸入作業坑內。

3 管道清理

（1）在清管前后必須對原管道進行人工或CCTV 檢測，以確定原管道結垢狀況、泄漏情況、管線走向、清洗效果、內部處理效果等。

（2）使用簡易PIG 牽引清洗技術與人工對原管道進行局部處理結合的方式對原管線進行清洗處理。

（3）對原管道進行局部處理，對于管道環向空隙點、內壁漏水點采用填堵措施。對于管道錯口或管道缺陷處，用水泥砂漿進行磨平過渡處理，以使不銹鋼內襯管與原管道之間不留空隙，以達到不銹鋼等徑內襯施工的要求。

（4）管道清洗質量要求：在清管時，要清除掉管道內部絕大部分結垢層，管線清洗后的管道內部要達到基本無垢、無雜物、結瘤、毛刺、必須除去棱角等影響內襯修復質量的物體存在。

4 人工或CCTV 內窺檢測

在清管前后必須對原管道進行人工或CCTV 檢測，以確定原管道結垢狀況、泄漏情況、管線走向、清洗效果、內部處理效果及管道內襯完工后情況。

5 不銹鋼管坯加工

（1）根據原管道內徑，定制寬度1500mm、長度2550mm、厚度1.5mm（±0.05mm）的開平板材運到現場加工。

（2）用卷板機將不銹鋼板進行卷板預處理，控制卷板曲度在500mm—600mm以內，將預制好的管坯碼放到托盤上，分批運至下料施工現場，在現場分批卷成桶狀。

6 布管

（1）把管坯卷好后運到現場，將管坯吊入操作坑內，用電動運輸小車將管坯送入原管道內。用人工與專用漲管器結合的方式把不銹鋼管坯撐圓，簡易焊數點，使不銹鋼管與原管道緊貼在一起。

（2）在彎頭處采用多環縫管內對拼焊接，根據原管道的曲度緊貼原管道內壁。

7 管內焊接

（1）采用分階段集中作業的方式，先完成一段不銹鋼管坯的布管后再集中進行縱向縫和環向縫焊接，形成有布管有焊接等同時作業。

（2）焊接質量要求：參照GB50235-1997、GB50236-1998 國家標準執行，不銹鋼內襯管道焊縫外觀整齊、無氣孔、無未焊透、無裂紋、無焊瘤、無過燒。焊接完成后做滲透檢測。

8 焊口處理

8.1 焊口鈍化處理

工程上通常進行酸洗鈍化處理，使不銹鋼的耐蝕潛力發揮得更大。不銹鋼在焊接過程中會出現黑色、黃色的氧化皮，為提高不銹鋼焊縫的耐蝕性，用酸洗鈍化膏對不銹鋼焊縫進行酸洗鈍化處理，去除高溫產生的氧化皮，并加速焊縫表面形成三氧化二鉻養護膜，從而提高不銹鋼焊縫防腐質量，延長焊縫壽命。

9 管道試壓

（1）管道試壓按《給排水管道工程施工及驗收規范》GB50268-2008 規定執行。修復后的管道正常工作壓力約0.3MPa，試壓壓力按鑄鐵管結構給水管道試壓壓力為1.0MPa，修復管段整體試壓合格。

10 管道清洗

試壓前先進行管道清洗，清洗質量達到相關要求后開始試壓，試壓完成后泄壓排水，連頭、沖洗、運行。

2 工程效益分析

由于此管段位于高架橋及快車道下，若采用傳統開挖更換新管線的工藝進行更新改造，勢必會造成：高架橋拆除（改線沒有管位）、快車道開挖等，造成交通堵塞，粉塵污染，大型機具設備噪音擾民，開挖渣土外運，投入大量人力物力財力等，且完工后橋梁及路面恢復同樣需要大量資金和時間，總投資約1500 萬元，工期約180 天。

采用不銹鋼內襯修復技術進行管網更新改造，僅需開挖3 個5m*3m 作業坑即可，對環保、綠化及交通影響甚微，工期僅為28 天；同時，不銹鋼板內襯材料強度高、無腐蝕、低磨阻等優點，不僅有效地解決了管道泄漏的問題，而且提高了管網的輸送能力，延長了管網的使用壽命。

采用不銹鋼內襯修復更新改造工藝項目總投資約400 萬元，比大開挖更換新管線節約約1100 萬，節省投資約73%；工期僅為28 天，比大開挖更換新管線縮短152 天，縮短工期為84%。

3 結束語

由此可以明顯作出比較，不銹鋼內襯修復技術相比傳統大開挖更換新管線優勢明顯，不僅可以解決管線存在的問題，而且可以取得顯著的社會效益和經濟效益。非開挖不銹鋼內襯修復技術在自來水管道更新改造中屬首選工藝。