內(nèi)襯HDPE管修復(fù)技術(shù)在輸水管線中的應(yīng)用

引 言
國外的發(fā)達(dá)國家都比較關(guān)注老舊管道修復(fù) ，所以相關(guān)技術(shù)起步時(shí)間比較早 ，發(fā)展也 比較完善 。起初 ，都是通過原位固化修復(fù)的方式對(duì)老舊管道進(jìn)行處理 ，但是近年來隨著國內(nèi)材料市場(chǎng)以及國內(nèi)電子技術(shù)的高速發(fā)展，HDPE 管內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)被廣泛的應(yīng)用到許多項(xiàng)目中，并以企業(yè)化的形式活動(dòng)于各個(gè)地區(qū) 。下文將對(duì)內(nèi)襯 H DPE 管修復(fù)技術(shù)在輸水管道中的使用進(jìn)行簡(jiǎn)要闡述 。
l 內(nèi)襯 H DPE 管修復(fù)目的及工作原理
1．1 內(nèi)襯 H D PE 管修復(fù)目的
以山西省某地區(qū) 的水源地項(xiàng) 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(yùn)行，管道實(shí)用性 已經(jīng)不能滿足 當(dāng)前社 會(huì)發(fā)展的需求 ，并且管材也相對(duì) 比較落 后，內(nèi)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?yàn)楣艿赖姆笤O(shè)時(shí)間 比較長(zhǎng) ，所 以不論是 管道 的埋設(shè)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(shè) 時(shí)項(xiàng) 目規(guī)劃在農(nóng) 田、荒地鋪 設(shè)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(duì) 管道進(jìn) 行處理，需要重新規(guī)劃管道所在地，而且二次設(shè)計(jì) 需要 消耗 的時(shí)間也 比較長(zhǎng) 這種土地處理措施還涉及到土地征地、拆遷等諸多問題 ，項(xiàng) 目開展經(jīng) 費(fèi)也比較貴 。為了提升城市的供水管線建設(shè)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(xiàng) 目建設(shè)技術(shù) ，并減 少工程項(xiàng) 目建設(shè)時(shí) 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(nèi)襯修復(fù)技術(shù)便成為炙手可熱的管道處理技術(shù)，利用該技術(shù)對(duì)管道進(jìn)行修復(fù) 。
1．2 內(nèi)襯 H DPE 管修復(fù)原理
HDPE管的折疊內(nèi)襯 主要 是通過牽拉的形式 ，利用變形設(shè)備等對(duì)管道進(jìn)行處理將HDPE 管道壓縮成 U 型的管道 ，并使用纖維膠帶對(duì)管道進(jìn)行綁扎處理。通過牽引機(jī)等設(shè)備 ，將 H DPE 管道 穿入被修復(fù)的管道 當(dāng)中，之后通 過加壓等形式，將管道打開 ，并保證 管道 可以恢復(fù)到原有 的管徑大小。讓H DPE 管不斷的漲大，最終緊貼到修復(fù)管道內(nèi)壁，并和被修復(fù)的管道項(xiàng) 目貼 合，構(gòu)成防腐性 能十分優(yōu) 良的新型復(fù)合結(jié)構(gòu)材料 。
2 修復(fù)所用材料及設(shè)備
2．1 修 復(fù)材料
修復(fù)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(qiáng)度可以達(dá)到22MPa，并且彎曲的模量也可以達(dá)到 900MPa。
2．2 機(jī)械設(shè)備
在機(jī)械設(shè)備方面 ，不同項(xiàng)目情況不同 ，所以不同的項(xiàng)目建設(shè)過程中使用的設(shè)備也是不同的。通過使用折疊機(jī)、縮徑機(jī)來壓制管道通過牽引機(jī) 來帶動(dòng)設(shè)備的正常運(yùn)行，并利用多級(jí)滾輪等 ，對(duì)HDPE 管道 進(jìn)行壓制 。熱熔焊機(jī) 的使用 也是十分關(guān)鍵的，利用熱熔焊機(jī)將小的 HDPE 管道熔焊成適合項(xiàng)目使用的管道長(zhǎng)度 ，而且所有的焊接口都必須要 經(jīng)過探傷試驗(yàn) ，試驗(yàn) 結(jié)果滿足要求之后再投入到項(xiàng)目建設(shè)使用中。還要關(guān)注刨刀盤的使用情況，因?yàn)樵诤附?HDPE管之前，要先使用刨刀對(duì)管口進(jìn)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(jī)來牽引 HDPE 管道 。
3 HDPE 管的內(nèi)襯修復(fù)應(yīng)用
首先應(yīng)當(dāng)做好項(xiàng)目施工的準(zhǔn)備工作 ，并按照項(xiàng)目日常建設(shè)施工組織設(shè)計(jì)、項(xiàng) 目的施工方案等 ，做好對(duì) 應(yīng)的準(zhǔn)備工作。準(zhǔn)備工作完成之后 ，挖掘工作坑，并構(gòu)建支護(hù)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(jī)器人攝像頭來檢查項(xiàng)目管道的內(nèi)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(guān) 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(duì)焊接 口進(jìn) 行處理，保證焊接口不存 在灰塵 、不存在油漬等 。對(duì)液壓泵進(jìn)行 調(diào)整 ，將焊接 的壓力控制在7k 左右 。作為熱熔焊機(jī)來說，可以將熱熔焊機(jī) 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(shí)現(xiàn)全面焊接 。而 出口位置可 以布 置牽 引機(jī) ，在牢固固定牽引機(jī) 之后 ，使 用機(jī)械人對(duì)牽引用鋼 絲繩進(jìn)行誘 導(dǎo)，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(yù)期相連接 。牽引機(jī)可 以通過鋼絲繩來牽 引縮徑機(jī) ，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(jìn)即將修復(fù) 的管道 當(dāng)中，保證其 牽引力始終 控制在 屈服強(qiáng)度 的一半。此 時(shí)要 關(guān)注 H DPE 管壁不會(huì)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(zhǎng) 。使用該技術(shù)對(duì)需要修復(fù)的管道進(jìn)行處理，產(chǎn)生的土方量比較少，而且還不會(huì)對(duì)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(huì)影響到項(xiàng) 目所在地 區(qū)的交通運(yùn)行情況 ，且需要投入的資金也 比傳統(tǒng)處理方式少 。在修復(fù)距 離方面 ，內(nèi)襯 HDPE 管 的修復(fù)距 離比較長(zhǎng) ，不會(huì)影響 到地 下周 圍地 區(qū)的管線 ，而 且內(nèi)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(zhì)進(jìn)入到管道內(nèi)部。H DPE 施工模式下，需要辦理的施 工環(huán)節(jié) 以及工程項(xiàng) 目施工手續(xù)都 比較少，項(xiàng) 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(shù)比較適合在 2001100r am 的管徑 中使用 ，而且不論管道要運(yùn)輸?shù)牟牧先绾?，該技術(shù)基本都可 以滿足材料 的需求 。雖然 HD PE 修復(fù)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)比較多，但是通過總結(jié)近年 來的實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)也不難發(fā)現(xiàn)其應(yīng)用環(huán)節(jié)存在一定的問題。HDPE 管折疊內(nèi)襯法對(duì)項(xiàng) 目的轉(zhuǎn)角限制要求比較 高，最大的轉(zhuǎn)角度數(shù)為 15o。如 果在項(xiàng) 目施工過程 中發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)角的度數(shù)超過 15~，則不 能使用該技術(shù) 。如果項(xiàng) 目施工地的溫度在 5o或者是 5o以下，折疊的難度也會(huì)直線提 升，需要在施工時(shí)搭設(shè)保溫棚，所以部分地區(qū)的冬季是不 能施工 的。
4 結(jié)束語
H DPE 管的折疊 內(nèi)襯技術(shù) ，是一種可以有效解 決管線修復(fù)的方法 。從近年來的工程項(xiàng) 目施工經(jīng)驗(yàn)來看，HDPE 技術(shù)的應(yīng)用可以有效提升管線修復(fù)質(zhì)量，未來的推廣空間也比較大 。上文首先介紹了目前內(nèi)襯 HDPE管修 復(fù)技術(shù)的發(fā)展情 況，之后闡述其工作 原理、修復(fù)需要使用的原料 以及具體的修復(fù)技術(shù) 。希望可以為后的研究工作奠定基礎(chǔ)，提升后續(xù)研究質(zhì)量 。