翻转内衬法在消防水管网修复中的应用

2015-12-22王绍敏王小强牛芳朱兵仲瑞宪中国石化中原油田分公司天然气处理厂河南濮阳457001

化工管理 2015年5期

王绍敏王小强牛芳朱兵仲瑞宪(中国石化中原油田分公司天然气处理厂，河南濮阳 457001)

我厂的消防给水系统建于1989年，已连续使用20多年，近年来腐蚀穿孔频繁发生；由于我厂设备自动化程度高，地下埋设有很多电缆，给维修工作带来很大困难，加之运行装置属于连续生产，所以必须找到既不影响装置安全生产又能消除消防给水管网隐患的修复技术；采用复合结构内衬翻转修复技术对现有的消防给水管网进行改造，既不影响生产，也消除了安全隐患。

1 复合结构内料翻转修复的原理

复合结构内衬翻转技术最早是英国工程师于20世纪70年代为修复下水管道开发而来的，随着其技术的成熟，最近在全球范围内得到了广泛的推广和应用。

复合结构内衬翻转法修复管道的原理是以防渗透薄膜的无纺毡软管，经树脂充分浸渍作为管道的衬里，采用水压或气压将软管反翻贴在旧管内并压紧，用热水或蒸汽使管上的热固性树脂固化，形成一层坚硬的“管中管”结构，从而使已发生腐蚀或穿孔的管道在原地原位得到重建和更新。

图1 翻转内衬法施工示意图

2 复合结构内衬翻转修复技术的施工过程

2.1 施工步骤

①确定翻转段数、厚度，制作软管及树脂。

软管：纤维层为聚酯纤维毡，厚度大于3.0mm，纤维毡管的形成为"机缝法"，其缝隙处有加强层；纤维毡管的防水膜层为聚乙烯材质，其腹膜为整体性，厚度0.4-0.6mm。软管整体厚度约3.6mm左右。翻衬时携带树脂量大于3Kg/m2,固化后整体厚度3.6±0.5mm。

②开挖操作坑

操作坑为原管道的管件结合部位，需要进行开挖作业。设置清洗设备、翻转筒等设备在操作坑内所需的位置。

③管道清洗风干

用PIG物理清洗技术对改造后的原管道进行清洗，清洗后利用空压机对管道内部进行风干。

④翻转内衬

a.安装翻转架：在修复管道的一端上方安装，固定翻转筒与翻转弯头，其翻转弯头应与管道在同一平面上。

b.翻转前准备：翻转水源、上水流程、管道末端接收筒安装等准备工作完好后，现场浸渍翻转软管。

c.浸渍软管：选择一较为平整的场地浸渍翻转软管，按照预先设计好的配合比搅拌筒内依次加入树脂、稀释剂、固化剂并搅拌均匀，将混合料倒入软管内用滚筒进行碾压浸渍软管。

d.翻转：浸渍后的软管一端在翻转弯头上固定好后，与管道对接固定，上水控制一定的水位（4.0m）进行翻转（翻转速度2m/min）。

e.加热固化：对管道中的水进行加热，水温达到50℃以上后，停止加热，固化20小时后，并确认管段首末端已经固化，此时，放水并撤离翻转架与其它设施。

f.端头及中间管件部位处理：对翻转后两端毛边进行切割处理，采用粘合剂密封衬层与原管形成的空隙，固化后，也可以采取挡圈形式进行密封。

g.闭水试验：整体试压采用密闭性水重压试验，压力为3.0MPa、稳压10h时，压降<0.02MPa则为合格。

2.2 技术指标

修复管道共1200m，其中Φ219管线500m，DN200管线700m；压力0.6-16.0MPa；粗糙度≤5μm；介质为油气水或酸碱等腐蚀介质；内衬厚度3mm；工作温度可达95℃；使用寿命≥20年；作业坑面积2m×2m；一次翻衬长度300m；选用无毒内衬材料满足食品级卫生要求；抗拉强度为65MPa；抗弯强度为95MPa；抗压强度为115MPa。

2.3 工艺特点及使用范围

①内衬工艺是可行的，它适应性强，易实施，实现了长距离内衬施工无接口。②内衬管基材韧性好，与复合树脂浸渍相溶性好。③复合树脂防腐、耐油、耐温性能好，可操作性强；允许施工时间，适应环境气温，均可控可调。④内衬管防护膜的防腐、抗渗、耐油性能好，抗拉延伸率大。⑤在规定时间范围内热固化、内衬层光滑、平整、与管壁紧贴。⑥一次施工可长达300米。⑦可有条件的进行弯头和张力弯的内衬修复。⑧端头处理技术可靠。⑨承压能力高：厚度为3mm的内衬层，在内衬后的管壁上开φ12mm的孔，耐压3.0MPa无变化。⑩适合于不同管径：可对φ159-φ1200的管线进行内衬修复。