谈燃气管线非开挖更换修复工艺

（抚顺中燃城市燃气发展有限公司，辽宁，抚顺，113008）

文章叙述了旧管道原位更换和修复技术，管道更换和修复技术主要工法；重点介绍了管道原位修复技术----PE管穿插法修复燃气管道工艺，并就其在实际使用中如何根据实际情况加以选择提出了自己的见解。

【关键词】燃气管道；非开挖；修复工艺

1 旧燃气管网改造是十分必要的

随着城市建设的发展，城市地下管道日益增多，网管规模不断扩大，大批敷设时间久远，并且当时的施工工艺和管道材质都比较差，燃气管材多采用灰口铸铁管，接口方式有铅口和机械接口，管材刚性强，柔韧性差，加上长期以来，由于设计施工不良，缺乏有效维护，地面震动（矿震）、地层下陷管道断裂、施工误挖、重载碾压破坏，树根入侵、泥沙淤积、管壁腐蚀等诸多因素的影响，地下管线已经存在或正在发生着许多问题，一旦发生事故后果不堪设想。为此旧管改造是燃气行业必须面临的问题。

这些需要更换和修复的燃气管道一般铺设在人口稠密、商业繁华的市区，管道周围充塞着其它的污水、雨水、热力、上水管道和电力、通信电缆等城市管道和设施，有部分管道在道路下方，开挖施工将造成影响交通、毁坏绿化、园林等，也可能对其它电缆等地下公共设施造成损坏。随着非开挖技术的不断发展和完善，解决这一问题好的方法由此而生，由于非开挖管道更换和修复技术具有施工场地小、施工简单、造价较低等优点，得到各专业的认可，在各种地下管道修复中得以应用。

2 燃气管道修复工艺应具备的基本条件

旧燃气管道修复工艺应具备的基本条件包括两部分内容：一是原有燃气管线仅存在部分损坏，自身性能要求具备一定的结构强度。所谓部分损坏是指旧管线整体结构强度尚存，但因腐蚀等因素造成的孔洞、裂缝的存在已经不能保证运营的需要。部分损坏压力管线修复技术的设计基础是：旧管道以其剩余的机械强度与内衬层的机械性能复合起来，使复合管线的整体结构得到加强。同时，以内衬层封闭旧管的孔洞、裂缝等，保证管内燃气正常运营，并借此防止介质进一步腐蚀金属管道内壁。

3 非开挖管道更换与修复

旧管线的非开挖更换实际上是在旧管线原位处进行更换，即以要更换的旧管为向导，在专用设备机具破碎旧管的同时将直径相同或稍大的新管拉入或顶入以取代旧管，完成更换作业。主要的非开挖更换技术有爆管法、吃管法、劈管法和HDD（回拉螺旋法）等方法。

非开挖管道修复技术首先兴起于石油、天然气行业的油、气管道更新修复，后来逐步应用于市政工程中的上水、污水管道的翻新改造中，随着HDPE等新型管材的应用而迅速推广。按内衬管材施工条件等不同而衍生了一些不同的施工技术，按其工艺主要有：内衬管衬装、管道翻衬、管道喷涂衬装。

管线原位修复技术的发展和应用已经证明内衬是施工最方便、最经济的方法，是恢复管线功能的理想选择。因为不开挖技术避开了维修的种种限制和麻烦；充分利用了原有管线的路径，无需控制施工方向；免除了施工中的噪音、废水和尘土的污染；强化了原管线的功能，延长了管线的使用寿命。

4 非开挖管道修复工艺

内衬管衬装在发达国家，旧管线修复重建技术经过发展，已经形成三十余种工法，以下主要介绍内衬管衬装---PE管穿插法（ 缩胀法及折叠法）。

PE管穿插法。塑料管穿插技术最早是采用小口径塑料管插入较大口径旧管道中，因这种缩径穿插工艺造成过流量大辐减小而应用受到限制。适用于管道修复的PE塑料管，一般为中密度聚乙烯和高密度聚乙烯，在日本应用较多的是中密度聚乙烯管，它既有较好的刚性和强度，又有较好的柔韧性，蠕变性，工作压力一般为400Kpa。

PE管穿插作业坑。作业坑尺寸对于PE管穿插修复旧管道来说是质量控制的重要参数，穿入作业坑的长度应根据管道埋深作相应的调整，穿出坑可适当减少。

PE管穿插法的优势在于：一次修复距离较长，可达600多米，因而速度较快；PE管是工厂预制，除焊接质量外，人为因素影响较小；PE管材质可靠；旧管表面清洗不是非常严格；可应用于各类管线的修复，管径范围DN100~DN500。

不足之处：待修复的管线必须相当直；只能复原圆形截面的管道，原有管线的变形和偏移会对施工造成影响；必须除尽旧管毛刺，防止划伤衬管；作业坑较大，需要挖管沟；设备较多，现场焊接对交通有一定影响；通过弯头能力差；可应用的管径范围较窄；投入运行的管线再接支管时密封存在困难。

PE管穿插一次施工距离。一次施工距离的确定，主要考虑牵引力、PE管的物理性能、金属管（旧管）的弯曲程度，有无管件的问题等。国外许多资料计算证明，对于性能优良的衬管材料，旧管道一次修复距离不要超过672m。就城市燃气管道来说，还要根据旧管道路径周围具体的环境来确定具体的施工长度。总之，即使是直管段，一次施工距离不宜超过600米。

PE管穿插修复旧管线时支管的接。PE管穿插修复旧管线遇到支管线时，将支管线作为作业坑位置是最好的选择，我们知道，金属管道和聚乙烯管具有不同的膨胀和收缩率，如果在支管位置同样作PE管内衬处理，则此处内衬层将承受较大的剪应力，很可能会将支管剪断。

端口处理问题及运行后开T。这里的端口处理指作业坑位置在完成内衬以后进行断口密封，以防止管输流体窜入内衬层与旧管间的空隙造成修复失效。缩胀法可采用法兰连接的方式。

采用塑料管穿插法施工后，已经具有内衬层的管线在后期运行中如需开支管线时，需要注意的是：塑料管穿插法施工后的管线开T就必须断下一节管段，两端面按塑料管穿插法端口处理的要求加工，最后连接一个三通管件。

5 结语

随着我国的城市建设和国民环境意识增强，非开挖管道更换和修复将有很大的发展前景希望通过各项技术的应用，尽快实现规范化、标准化。

作者简介：

谷丹女、出生于1963年1月、籍贯：辽宁丹东，职称：工程师