高密度聚乙烯管缩径内衬技术在埋地钢制燃气管道修复中的应用

摘 要：本文对高密度聚乙烯材料及非开挖缩径内衬修复管道技术进行了介绍；在此基础上结合城市的管网改造项目，阐述了缩径内衬法管道修复技术在管网改造中的作用、意义，并指明了该方法的推广前景。

关键词：HDPE管 内衬 非开挖 修复

Abstract: in this paper, the high density polyethylene material and trenchless reducing lining repair pipeline technology are introduced; On the basis of the combination of city pipe network transformation project, this paper expounds the method of reducing lining pipeline repair technology in pipeline transform the role, significance, and pointed out the promotion prospects of the method

Keywords: HDPE pipe lining trenchless repai

中图分类号： TQ325.1+2 文献标识码：A 文章编号：

1、前言

高密度聚乙烯（High Density Polyethylene，下称HDPE）是用低压聚合工艺生产的，呈线型，密度为0.941-0.965g/cm3，结晶度为80%-95%，为白色粉末或颗粒。与低密度聚乙烯（LDPE）和中密度聚乙烯（MDPE）相比，其分子上支链少，近乎成线型结构，分子排列规整、堆砌紧密，因为其结晶度高、密度大，相对分子质量常为十几万到几十万，熔体流动速率范围较窄。高密度聚乙烯具有较高的刚性和韧性，优良的机械强度和耐热性，还有较好的耐溶剂性、耐蒸汽渗透性。更具有极好的化学稳定性、超低的摩擦阻力系数、优异的耐磨性能和良好的抗冲击性能以及适应温度范围较宽、承压能力好、耐老化等突出的优点，因此在管道工业界越来越得到广大使用者的高度重视。

对腐蚀严重或泄漏的铸铁管、钢制管道、水泥管道等管道与HDPE管通过内衬技术构成结构性复合管，可达到恢复管线功能、延长使用寿命的目的。性能优异的HDPE管能大幅度地提高在役旧管道的承压能力、耐腐蚀性能和输送能力，而修复成本仅为新建管线综合费用的50%左右。因此，内衬HDPE管修复在线旧管道，具有明显的经济效益和社会效益。尤其是在城市不可开挖地段对不能以新汰旧的管线进行重建的情况下，效益更为显著。

2、工程说明及方案选择

工程为西宁中油燃气公司Φ377Χ7天然气中压管线内衬穿插HDPE管改造工程。施工地点位于西宁市柴达木路西钢2号门至西杏园村之间，修复的管段总长1000米，平均埋深1.6米，管线运行压力0.4Mpa，经过十年的运行，部分地段泄漏比较严重。依据《城镇燃气管道非开挖修复更新工程技术规程》（CJJ/T147-2010）的规定，埋地管道内衬修复法包括插入法、折叠管内衬法、缩径内衬法、静压裂管法、翻转内衬法。本工程经过多次论证后采用缩径内衬法。即将内衬HDPE管(HDPE管外径362mm,壁厚7mm)，利用缩径内衬技术，置入在役管道中，以达到防腐及承压的双重目的，修复后管线试验压力0.6Mpa。

3、修复工艺原理

缩径内衬法修复原理是采用模压或辊筒使HDPE内衬管外径缩小后置入在役管道内，再通过加压或自然复原的方法，使聚乙烯内衬管恢复原来直径的修复更新工艺（图1）。采用缩径内衬法应注意的几个问题：第一，工作段内不得有大于11.5°的弯头，三通等管件，如果不可避免可采取局部开挖断管修复连接（图3）；第二，缩径修复时，HDPE管外径的缩减量应小于或等于其外径值的15%；第三，经缩径后的HDPE管外径应小于在役管道内径的2.5%，但不应小于10mm

图1内衬HDPE管修复旧管道示意图

图2 内衬HDPE管修复旧管道工艺流程图

图3 内衬HDPE管断管修复连接

4、等径压缩高密度聚乙烯管内衬修复技术在埋地管道改造中的意义：

4.1、内衬修复与新建管道的技术经济对比分析（以Φ377Χ7管线，全长1000米为例）

4.2、内衬修复技术在管网改造中的作用：

在城镇燃气管网改造过程中，腐蚀漏点情况的管道改造工程占到了绝大多数，这些管网从技术上讲完全可以采取内衬修复的工艺技术进行解决。这样做不仅节省了大笔费用，而且社会效益非常显著；施工进度快、管道输送能力可以增加，内衬技术同样可以解决许多的建设技术难题。例如：城市街区的开挖、环境问题、费用的节约、施工速度、对城市生活的干扰与负面影响等。如果采用内衬修复技术进行改造，每年由此带来的环境效益和经济效益是非常巨大的。管道修复技术符合国家的可持续发展战略，同时也符合建立节约型社会的根本精神。

目前我国城市管网改造所面临的任务十分艰巨，管道修复技术的开发和推广应用对我国城市管网建设具有非常重大的经济和社会效益，意义重大。

5、结束语

国内城镇燃气管道修复技术的落后与国内存在的巨大的市场需求形成了一个鲜明的对比，国内的管网由于历史的原因造成的许多问题都急需内衬修复技术去解决；现在采用的管道更换方法对老城区的管网改造是不适应的，但现在由于缺少高水平的施工技术，造成国内的管网改造工程不得不沿用全线开挖更换管道的传统做法。

非开挖修复是目前国际上公认的旧管道最为简单经济的修复方法，该技术不仅为业主节省了时间及工程费用，强化了原管道的功能，如承压、减阻、耐腐蚀，提高了管道的整体性能，延长了使用寿命。同时还避免了开挖修复或换管对周围居民、交通及农业的影响。由于其良好的经济效益和社会效益，使得近几年在国内外迅速的发展和应用。缩径内衬法修复技术，以其显著的优势，在旧管道改造方面具有巨大的推广应用价值。

参考文献：

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.CJJ/T147-2010.城镇燃气管道非开挖修复【M】.北京：中国建筑工业出版社.2010

[2] 宋连仲等、国内外管道修复技术及其发展趋势【J】.《中国给水排水》2005年第三期35—38

[3]国家燃气用聚乙烯管道焊工培训教材.燃气用聚乙烯管道基本知识与操作技能【M】.广州：华南理工大学出版社.2009