内衬管技术在供水管道更新中的应用

赵凤红

大庆石油管理局供水公司主要承担大庆油田工业用水、居民生活用水及市政用水的供给任务，现已建成供水干线管道总长800多km。部分供水管道投产使用时间较长，腐蚀漏水严重，影响管网运行安全性及供水服务质量，需要进行更新。由于大部分供水管道是在油田开发初期建设的，当时管道上面并无建筑物，随着油田的发展，现供水管道地面上方建筑物、障碍物变多，部分地段管道更新根本没有路由，需要采用内衬管技术进行更新。

内衬管更新的优缺点：

通过不开挖衬装技术更新旧管道，不仅能够维持原来管道的输送能力，并且能够降低工程费用，以及减少对城市交通和环境的影响，是更新漏损的供水管道比较经济合理的方法。

传统的旧管道改造技术是采取换管，重新铺设新管的方法，但是这些埋在城市道路和建筑下的旧管道如果采用开挖的方法来修理或更新，不仅投资巨大，而且对城市交通及环境带来不利影响。为解决这个问题，不开挖修复更新管道技术应运而生。不开挖技术具有施工场地小，施工简单、造价较低等优点，并随着HDPE管等新管材的应用而得到广泛的推广。

高密度聚乙烯管道使用寿命长达五十年以上，内壁光滑，且不随使用时间变化，压力损失比钢管约小30％，可选用比钢管小的口径；无毒性、耐腐蚀，长期使用亦不会积垢；材料抗老化，可地面敷设；柔韧性好，材质延伸率大，脆化温度低(－70℃)，能吸收介质冲击、适应地基下沉、地震、冰冻和路面重车行驶；管道可以制造成任意长度，可柔性布置，节省管件；可焊接，提高管路严密性，减少输送介质漏损；重量轻(密度是钢的八分之一)，安装劳动强度低，施工费用少。

聚乙烯管道与传统管道相比具有众多优势，采用聚乙烯管衬装法更新旧管道，已成为解决城市老管道改造的最佳方案之一。

缺点：由于在旧管道内部穿管进行更新，聚乙烯管径要小于旧管道，相应的过水能力要稍微下降。但是这些年来由于用户节水意识增强，节水工程实施、节水器具推广，用户用水量对比高峰年下降丁50％以上，现有的管道设计过水能力明显偏大，使用内衬管技术后管道输水能力能够满足用户需求。

杏1-1干线更新实例

杏1-1干线管线建于1987年，腐蚀穿孔比较严重，影响采油四厂地区油田工业用水及居民生活用水，2000年对该管线进行更新，共需更换玻璃钢管7.13km。在起点0＋000～1＋380米段，原管线上居民住宅区、厂房等障碍物较多，更换管线困难较大，如若改线更换，势必增加管线长度，同时还要外运回填土垫施工操作而，工程量加大，导致施工成本上升，经使用单位、设计单位与施工单位多次现场勘察、论证，决定在原有管道使用内衬聚乙烯塑料管技术来解决该段的施工问题。

衬装法更新旧管施工示意图如下：

具体施工方法：

1内衬管径的确定：一般规定内衬管外径与旧管内径之间留有旧管内径10％的间隙，以便安装内衬管时避免聚乙烯管道损伤。虽然聚乙烯管道的管径较原有管道的管径小，但聚乙烯管道优越的流通性能仍能维持原有管道的流通能力。

2插入段长度：每一插入段长度取决于施工条件、管道走向等各种因素，一般300700米。但要控制一个指标，插入管的牵引力所形成的拉伸应力不得大干材料屈服拉伸强度50％。在杏1—1干线更新工程的衬装施工中，最大插入段长度为450米，采用挖淘机配合5吨的卷扬机牵引。

3插入施工：在开挖前，切断水源，排掉原管道中的积水，根据现场情况挖掘工作坑，在欲更新的旧管道内穿人钢丝绳，钢丝绳的一端与卷扬机连接，作为牵引动力，将钢丝绳的另一端与清管器连接，启动卷扬机使清管器穿过旧管道，对旧管壁进行清理，清理次数视管壁情况而定；清管结束后，在正式插入前先拖拽过一根聚乙烯管，观察聚乙烯管表面划痕情况，如聚乙烯管表面无明显划痕，表明清管合格；清管合格后，将牵引头与焊接好的高密度聚乙烯管道焊接连接，将聚乙烯管道缓缓拖过旧管道；在工作坑内将插入管与原管道连接起来，经打压验收合格后投入运行。插入管与原管道之间采用活套法兰连接。

一般通过15天的施工，可以完成1000米的衬装。

应用效果分析：

内衬高密度聚乙烯管更新供水管道，相对传统管道安装工程减少了土地征用、土方开挖及回填、管线防腐、道路穿越等工程施工内容。继杏1-1干线采用内衬管技术更新后，供水公司又在南一干线、独立干线、中北干线、杏区复线等管道更新中使用了内衬管技术，总更新长度达到10km多，降低工程投资500多万元。

通过内衬高密度聚乙烯管更新技术在管道更新工程的应用，不仅能够维持原管道的输送能力，并且缩短了施工周期，降低了工程费用，这项技术对更新漏损的地下管道，尤其在地上障碍物较多、地势较复杂的地段是比较经济合理的方法。