非开挖修复技术-冷压缩径法与U型缩径法的技术分析

国内非开挖内衬工艺中相似工艺的技术对比分析

内衬法修复技术是非开挖修复各类埋地管道的重要工艺技术。内衬HDPE管技术与内衬复合软管技术是国际上非开挖内衬修复各类埋地管道使用最多技术中的主流技术。这两大类技术在实际应用中，由于施工队伍技术水平不同，对要点的理解也有差异，以至于施工工艺完全不同。正确分析内衬技术中的不同工艺在技术特点上的区别，对于保证各类埋地管道的工程修复质量，延长管道使用寿命是非常重要的。

1、冷压缩径法内衬HDPE管工艺的技术分析

非开挖冷压缩径内衬HDPE管技术是将外径与被修埋地管道内径相等或略大于原管内径的HDPE管衬入被修管道中，形成有一定内承压能力的HDPE管中管，此种技术可根据被修管的质量情况与管道压力要求重新设计内衬HDPE管的承压能力，甚至可以内衬完全独立自承压的厚壁HDPE管。由于此种技术工艺风险小，施工速度快，很快便成为了内衬工艺中的主流技术。但是，内衬HDPE管技术又因施工工艺的不同，技术特点也不同，因此，工程质量工艺难度和被修管道的使用寿命也不同。

1.1 冷压缩径法内衬HDPE管的挤缩工艺与拉缩工艺的技术对比分析

内衬HDPE管技术源于人们发现HDPE材料在一定范围内有变形后恢复的记忆功能。于是人们便设计出了一系列方法，使HDPE管材缩径后穿插进被修管道中，然后利用其记忆功能或辅以打压，使之涨紧在被修管的内壁上，完成内衬修复工作。由于工艺不同，技术特点也有差异。

1.2 冷压缩径内衬HDPE横向挤缩工艺的技术特点分析

冷压缩径内衬法是将HDPE管横向分子挤压缩径，缩径比例不超过10%，拉入被修管道中，然后利用其记忆放松恢复原管径。工艺是纯物理方法，不影响管材的强度，此工艺可适用HDPE100级以上管材，由于HDPE材料有预应力龟裂特性。HDPE管穿插中难免会有划伤，而国外规范规定划痕超过10%，内衬管报废。因此，由于挤缩工艺缩径比例小，穿插磨损大，国外规定只能内衬自承压标准管,国内一般应用在高压小管径钢管防腐增强。

一次穿插作业距离可长达1km多，减少了作业坑的开挖量。工艺风险小，修复埋地管道合格率高，是内衬等径HDPE管技术的重要优点。端口连接一般焊接HDPE法兰，承压高，工期短，穿插速度快，造价低，冷压缩径法内衬HDPE管技术在小管径钢管广受欢迎的重要因素。

2.冷U型工艺的技术特点分析

为了减少HDPE管在穿插施工过程中的划伤机率，加大HDPE管在穿插过程的缩径比例，人们又发明了U型穿插工艺，也就将HDPE内衬管先压成U型，用胶带缠绕定型，使HDPE管缩径比例一下便达到了30-40%，然后再穿进被修复的管道中，打压使U型管复原涨紧在被修复的管内壁上，完成内衬工作。

冷U型工艺的技术特点是：机械压U后，用高强度胶带将压U后的HDPE管缠绕定型，胶带同时还起到了穿插过程中保护HDPE管减少磨损的作用。内衬HDPE管穿插到位后，封堵两端，打压1-2公斤涨断胶带。由于胶带很薄且韧，并不影响内衬HDPE管完全复原。需要注意的是，压U缠绕胶带之前，最好应将HDPE管外壁尘土擦净，保证胶带与HDPE管的良好粘接性，以减少胶带在穿插中磨损后，使HDPE管松开的机率，保证穿插施工的顺利进行。其次，由于HDPE管压U变型后，整体硬度提高，遇有被修管道起伏超过11.25°时应谨慎操作，或采取减少一次穿插长度来保证施工安全可靠。

一次穿插作业距离可长达1km多，减少了作业坑的开挖量。工艺风险小，修复埋地管道合格率高，施工管径广DN300-DN1600,是冷U工艺的穿插HDPE管技术的重要优点。端口连接一般采用现场制作翻边HDPE法兰，工期短，穿插速度快，造价低，冷压U法内衬HDPE管技术在大管径中低压管线上广泛应用。

3.使用内衬HDPE管技术需要注意：

(1) 内衬HDPE管材等级与质量是决不能忽视的重要问题，为了延长被修管道的使用寿命和承压能力，应选择HDPE100级材料生产的管材，而生产出的管材，也应符合100级质量标准，不允许在管材生产中添加HDPE100级料以外成份，如为降低生产成本使用再生料或低等级原料。

(2) 在高温的油水混输、热力管网的管道修复中采用耐高温的HTPO材料。

(3) 修复燃气管道。应使用符合输气标准的专用HDPE100级管材，内衬HDPE管壁厚不应低于SDR26标准。但是，如果输送的是煤焦油气，还需加大管壁厚度，因煤焦油气对HDPE材料有溶涨作用，应用时应慎重。

(4) 由于HDPE管材容易磨损划伤，清洗被修管道内壁各种毛刺非常重要，对金属毛刺需采用机械强刮削去除毛刺，清除燃气管道内壁毛刺前，一定要先将管内积存的燃气残留吹扫置换干净，否则机械刮削产生的火花易引发爆燃事故。

(5) 如果内衬施工前各工序之间因故相隔时间超过5h以上时，每道工序开工前，仍然要重新进行管道吹扫工作后，方可进行下一工序的施工，因为，旧管道在过去生产运行中，泄露点会将燃气导入地层中，旧管道在断开维修施工时。管内压力降低为零，地层中的残留燃气便会从旧管道泄露点回流聚集在被修管道内，极易发生事故。

(6) 此外，因气体是可压缩的，过去有些地区采取大管穿小管的缩径穿插技术，但是此工艺对地下管道资源浪费较大，不符合城市发展扩大，能源需求也同步增长的发展趋势，此外，内穿管道固定不好，运行中管道会上下抖动。易使接口损坏，造成事故。也不符合近年来管道贮气理念，大口径管道供气，有利于调峰。上海等地区政府已明令限制使用缩径穿插工艺（大管穿小管）。