浅谈不锈钢内衬修复技术在自来水管道的应用

吴则基

（福州城建设计研究院有限公司，福建 福州 350001）

0 概述

在我国各城市发展越来越快及居民用水需求越来越高的情况下，各城市水司面临着供水管网更新改造的压力和难题越来越大：管网建造运营年代久远，出现不同程度的跑冒滴漏、腐蚀穿孔、爆管、压力不足、二次污染、道路拓宽使原有管道位于快车道下方、雨污水电力通信燃气管位严重不足、新建道路五年内不允许开挖等问题，迫使各水司为了更好的民生工作，想尽办法对管道进行更新改造，以解决目前存在的问题，由此，技术革新出不锈钢内衬修复、HDPE 管内衬修复、内喷涂等非开挖内衬修复工艺。

现以福州市自来水有限公司西二环南路（工业路-江滨路）DN800 给水管道不锈钢内衬修复工程为例主要分析总结不锈钢内衬修复技术在自来水管道更新改造中的应用。

1 工程项目概况

福州市自来水有限公司西二环南路（工业路-江滨路）现状DN800 给水管道建设年代久远，管材为灰口铸铁管，出现较严重的漏水及结垢等问题，该管线位于福州市中心城区，交通繁忙，地面障碍物较多，故采用开挖较少、作业坑较小且没有对作业坑有苛刻要求的非开挖不锈钢内衬修复技术进行整体修复，此次进行不锈钢内衬修复管段长度为786 米。

1.1 施工技术要求

（1）内衬直径：设计直径为DN800mm，要求等径内衬。

（2）内衬材质：要求使用不锈钢06Cr18Ni9（304），设计厚度δ=1.5mm，2550*1500mm*1.5mm（±0.05mm）；力学性能：抗拉强度≥520MPa，延伸率≥35%。

（3）衬管后承压能力要求：衬管后管道试验压力为1.0MPa。

1.2 施工主要工序

1 作业坑开挖

（1）待业主将所有开挖手续办理完成后方可开挖，按照审批的长、宽尺寸进行人工配合机械开挖，不得野蛮开挖。在作业坑开挖前，应详细了解开挖处地下是否有其他管道、电缆等存在（须经相关部门交底），如有，不得使用大型挖掘机械开挖，机械破路面后采取人工挖掘，直到找到地下埋设物，并进行防护处理。本项目共设置3 个作业坑。

（2）作业坑砌筑砖墙或钢板+钢管支撑支护（若需要）。

2 停水割管、取旧阀门

（1）在确定原管道已停水后，采用机械与人工结合的方式进行断管、泄压、排水，最大断管长度为1.8 米，将管内自来水就近排入雨污水井内

（2）作业坑开挖、断管完成后，在作业坑上架设龙门架，用于不锈钢管坯吊卸入作业坑内。

3 管道清理

（1）在清管前后必须对原管道进行人工或CCTV 检测，以确定原管道结垢状况、泄漏情况、管线走向、清洗效果、内部处理效果等。

（2）使用简易PIG 牵引清洗技术与人工对原管道进行局部处理结合的方式对原管线进行清洗处理。

（3）对原管道进行局部处理，对于管道环向空隙点、内壁漏水点采用填堵措施。对于管道错口或管道缺陷处，用水泥砂浆进行磨平过渡处理，以使不锈钢内衬管与原管道之间不留空隙，以达到不锈钢等径内衬施工的要求。

（4）管道清洗质量要求：在清管时，要清除掉管道内部绝大部分结垢层，管线清洗后的管道内部要达到基本无垢、无杂物、结瘤、毛刺、必须除去棱角等影响内衬修复质量的物体存在。

4 人工或CCTV 内窥检测

在清管前后必须对原管道进行人工或CCTV 检测，以确定原管道结垢状况、泄漏情况、管线走向、清洗效果、内部处理效果及管道内衬完工后情况。

5 不锈钢管坯加工

（1）根据原管道内径，定制宽度1500mm、长度2550mm、厚度1.5mm（±0.05mm）的开平板材运到现场加工。

（2）用卷板机将不锈钢板进行卷板预处理，控制卷板曲度在500mm—600mm以内，将预制好的管坯码放到托盘上，分批运至下料施工现场，在现场分批卷成桶状。

6 布管

（1）把管坯卷好后运到现场，将管坯吊入操作坑内，用电动运输小车将管坯送入原管道内。用人工与专用涨管器结合的方式把不锈钢管坯撑圆，简易焊数点，使不锈钢管与原管道紧贴在一起。

（2）在弯头处采用多环缝管内对拼焊接，根据原管道的曲度紧贴原管道内壁。

7 管内焊接

（1）采用分阶段集中作业的方式，先完成一段不锈钢管坯的布管后再集中进行纵向缝和环向缝焊接，形成有布管有焊接等同时作业。

（2）焊接质量要求：参照GB50235-1997、GB50236-1998 国家标准执行，不锈钢内衬管道焊缝外观整齐、无气孔、无未焊透、无裂纹、无焊瘤、无过烧。焊接完成后做渗透检测。

8 焊口处理

8.1 焊口钝化处理

工程上通常进行酸洗钝化处理，使不锈钢的耐蚀潜力发挥得更大。不锈钢在焊接过程中会出现黑色、黄色的氧化皮，为提高不锈钢焊缝的耐蚀性，用酸洗钝化膏对不锈钢焊缝进行酸洗钝化处理，去除高温产生的氧化皮，并加速焊缝表面形成三氧化二铬养护膜，从而提高不锈钢焊缝防腐质量，延长焊缝寿命。

9 管道试压

（1）管道试压按《给排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008 规定执行。修复后的管道正常工作压力约0.3MPa，试压压力按铸铁管结构给水管道试压压力为1.0MPa，修复管段整体试压合格。

10 管道清洗

试压前先进行管道清洗，清洗质量达到相关要求后开始试压，试压完成后泄压排水，连头、冲洗、运行。

2 工程效益分析

由于此管段位于高架桥及快车道下，若采用传统开挖更换新管线的工艺进行更新改造，势必会造成：高架桥拆除（改线没有管位）、快车道开挖等，造成交通堵塞，粉尘污染，大型机具设备噪音扰民，开挖渣土外运，投入大量人力物力财力等，且完工后桥梁及路面恢复同样需要大量资金和时间，总投资约1500 万元，工期约180 天。

采用不锈钢内衬修复技术进行管网更新改造，仅需开挖3 个5m*3m 作业坑即可，对环保、绿化及交通影响甚微，工期仅为28 天；同时，不锈钢板内衬材料强度高、无腐蚀、低磨阻等优点，不仅有效地解决了管道泄漏的问题，而且提高了管网的输送能力，延长了管网的使用寿命。

采用不锈钢内衬修复更新改造工艺项目总投资约400 万元，比大开挖更换新管线节约约1100 万，节省投资约73%；工期仅为28 天，比大开挖更换新管线缩短152 天，缩短工期为84%。

3 结束语

由此可以明显作出比较，不锈钢内衬修复技术相比传统大开挖更换新管线优势明显，不仅可以解决管线存在的问题，而且可以取得显著的社会效益和经济效益。非开挖不锈钢内衬修复技术在自来水管道更新改造中属首选工艺。