內襯HDPE管修復技術在輸水管線中的應用

引 言
國外的發(fā)達國家都比較關注老舊管道修復 ，所以相關技術起步時間比較早 ，發(fā)展也 比較完善 。起初 ，都是通過原位固化修復的方式對老舊管道進行處理 ，但是近年來隨著國內材料市場以及國內電子技術的高速發(fā)展，HDPE 管內襯修復技術被廣泛的應用到許多項目中，并以企業(yè)化的形式活動于各個地區(qū) 。下文將對內襯 H DPE 管修復技術在輸水管道中的使用進行簡要闡述 。
l 內襯 H DPE 管修復目的及工作原理
1．1 內襯 H D PE 管修復目的
以山西省某地區(qū) 的水源地項 目工程 為例，該工程 的輸水 管線始 建于多年前 ，通過水泥材料來處理插 口的管道。經(jīng)過多年來的不斷運行，管道實用性 已經(jīng)不能滿足 當前社 會發(fā)展的需求 ，并且管材也相對 比較落 后，內部的部分位置 已經(jīng) 出現(xiàn) 了漏水 的情況 ，洪水安全隱患較大 。因為管道的敷設時間 比較長 ，所 以不論是 管道 的埋設深度還是管道所在地 區(qū)的地形地貌都 已經(jīng)發(fā)生 了較大 的變化 。鋪設 時項 目規(guī)劃在農(nóng) 田、荒地鋪 設的管道 ，經(jīng)過 多年來 的不斷發(fā)展 ，已經(jīng)完 全被 農(nóng)田 、被 廠礦 以及道 路等 覆蓋。在這種情況下 ，如果想要通過挖工的形式對 管道進 行處理，需要重新規(guī)劃管道所在地，而且二次設計 需要 消耗 的時間也 比較長 這種土地處理措施還涉及到土地征地、拆遷等諸多問題 ，項 目開展經(jīng) 費也比較貴 。為了提升城市的供水管線建設速度 ，保 證城市 日常用水 的正 常性以及安全性 ，控制城 市的供水管 網(wǎng)漏損 率，以可持 續(xù)發(fā)展的角度 來節(jié)約城市水資源，不斷優(yōu)化供水管道項 目建設技術 ，并減 少工程項 目建設時 間，已經(jīng)成為 目前各地區(qū)迫切需要解決的問題 。而 非開挖 H DPE 管內襯修復技術便成為炙手可熱的管道處理技術，利用該技術對管道進行修復 。
1．2 內襯 H DPE 管修復原理
HDPE管的折疊內襯 主要 是通過牽拉的形式 ，利用變形設備等對管道進行處理將HDPE 管道壓縮成 U 型的管道 ，并使用纖維膠帶對管道進行綁扎處理。通過牽引機等設備 ，將 H DPE 管道 穿入被修復的管道 當中，之后通 過加壓等形式，將管道打開 ，并保證 管道 可以恢復到原有 的管徑大小。讓H DPE 管不斷的漲大，最終緊貼到修復管道內壁，并和被修復的管道項 目貼 合，構成防腐性 能十分優(yōu) 良的新型復合結構材料 。
2 修復所用材料及設備
2．1 修 復材料
修復材料種類較多 ，但是最常見且使用頻率最高的材料依舊是PE100高密度的聚乙烯管道 ，該種類的管道屈服強度可以達到22MPa，并且彎曲的模量也可以達到 900MPa。
2．2 機械設備
在機械設備方面 ，不同項目情況不同 ，所以不同的項目建設過程中使用的設備也是不同的。通過使用折疊機、縮徑機來壓制管道通過牽引機 來帶動設備的正常運行，并利用多級滾輪等 ，對HDPE 管道 進行壓制 。熱熔焊機 的使用 也是十分關鍵的，利用熱熔焊機將小的 HDPE 管道熔焊成適合項目使用的管道長度 ，而且所有的焊接口都必須要 經(jīng)過探傷試驗 ，試驗 結果滿足要求之后再投入到項目建設使用中。還要關注刨刀盤的使用情況，因為在焊接 HDPE管之前，要先使用刨刀對管口進行處理。在焊接管 道的過程 中，可以使用液壓裝 置來固定管道 ，并通過擠壓的方式來提升焊接壓力，保證 焊接 效果。通過牽引機來牽引 HDPE 管道 。
3 HDPE 管的內襯修復應用
首先應當做好項目施工的準備工作 ，并按照項目日常建設施工組織設計、項 目的施工方案等 ，做好對 應的準備工作。準備工作完成之后 ，挖掘工作坑，并構建支護裝置。切斷管道之前先排水，如果人工檢查難度比較大 ，可 以使用機器人攝像頭來檢查項目管道的內部情況 。托入口的工作坑位置 必須要和 HDPE 管道位 置相接 ，保證 焊接關 口的平整性 ，避 免出現(xiàn) 不均勻焊接等 問題 。使用焊 口清 潔液對焊接 口進 行處理，保證焊接口不存 在灰塵 、不存在油漬等 。對液壓泵進行 調整 ，將焊接 的壓力控制在7k 左右 。作為熱熔焊機來說，可以將熱熔焊機 的溫度控制在 200o左右。在焊接口出現(xiàn) 4mm 翻 邊 以后 ，繼續(xù)保 持壓 力 ，將 壓力保持 30m in 左右 ，在泄壓之后實現(xiàn)全面焊接 。而 出口位置可 以布 置牽 引機 ，在牢固固定牽引機 之后 ，使 用機械人對牽引用鋼 絲繩進行誘 導，使其 穿入到入 口的位置。完成焊接的 H DPE 管頂端可 以制成彈頭形狀 ，這樣牽引端的鋼絲繩可以更好的預期相連接 。牽引機可 以通過鋼絲繩來牽 引縮徑機 ，并壓縮H DPE 管，將其制成 u 型 ，避免 出現(xiàn)任何的死角或者 的褶皺 。將 HDPE 管道拖 進即將修復 的管道 當中，保證其 牽引力始終 控制在 屈服強度 的一半。此 時要 關注 H DPE 管壁不會被 舊的管道端 口劃傷 。H DPE 管材 的耐腐蝕性 比較理想，而且和一些常見 的鋼管相 比較來看 ，H DPE 管材 的耐銹蝕性 能也 比較好，正常使用年 限長 。使用該技術對需要修復的管道進行處理，產(chǎn)生的土方量比較少，而且還不會對周圍的道路 、周 圍建筑物產(chǎn)生破壞 。需要涉及 到的拆遷部分少 不會影響到項 目所在地 區(qū)的交通運行情況 ，且需要投入的資金也 比傳統(tǒng)處理方式少 。在修復距 離方面 ，內襯 HDPE 管 的修復距 離比較長 ，不會影響 到地 下周 圍地 區(qū)的管線 ，而 且內襯 HD PE 管還可 以承 受一定 的壓 力 ，避 免一些污水或者是一些有毒有害物質進入到管道內部。H DPE 施工模式下，需要辦理的施 工環(huán)節(jié) 以及工程項 目施工手續(xù)都 比較少，項 目施 工速度較 快，需要停水的次數(shù)也比較少 ，整體效益十分理想 。該技術比較適合在 2001100r am 的管徑 中使用 ，而且不論管道要運輸?shù)牟牧先绾?，該技術基本都可 以滿足材料 的需求 。雖然 HD PE 修復技術的優(yōu)點比較多，但是通過總結近年 來的實際使用經(jīng)驗也不難發(fā)現(xiàn)其應用環(huán)節(jié)存在一定的問題。HDPE 管折疊內襯法對項 目的轉角限制要求比較 高，最大的轉角度數(shù)為 15o。如 果在項 目施工過程 中發(fā)現(xiàn)轉角的度數(shù)超過 15~，則不 能使用該技術 。如果項 目施工地的溫度在 5o或者是 5o以下，折疊的難度也會直線提 升，需要在施工時搭設保溫棚，所以部分地區(qū)的冬季是不 能施工 的。
4 結束語
H DPE 管的折疊 內襯技術 ，是一種可以有效解 決管線修復的方法 。從近年來的工程項 目施工經(jīng)驗來看，HDPE 技術的應用可以有效提升管線修復質量，未來的推廣空間也比較大 。上文首先介紹了目前內襯 HDPE管修 復技術的發(fā)展情 況，之后闡述其工作 原理、修復需要使用的原料 以及具體的修復技術 。希望可以為后的研究工作奠定基礎，提升后續(xù)研究質量 。