什么是管道内衬

内衬法和缠绕法区别在于是不是管道里面。管道全断面修复的方法包括内衬法，缠绕法，和喷涂法。

1、内衬法管道修复技术是采用在原有管道里面施工内衬以克服管道缺陷的一类管道修复技术，一般适用于管道的结构性和非结构性修复。

2、缠绕工艺是非开挖管道更新技术中的一种。该工艺是专用于污水及雨水管管道更新修复的一种有效的，可靠的，完善的工艺，它分为固定口径法和扩张工法。

工艺

管件表面处理→加料→高压水泵打压→烧结→修整→检验

4．2．1 表面处理与管子紧衬法表面处理要求相同。

4．2．2 加料，选用悬浮法生产的聚四氟乙烯树脂，经20目筛子过筛，使其呈现疏松状态，将其均匀地装入料腔内。

4．2．3 压实，将装好粉料的管件，模具与高压水泵相连，在适当水压下打压将粉料压实。

4．2．4 烧结，卸掉模具，将管件于燥后送人烧结炉进行烧结。

4．2．5 修整，烧结后的管件，将法兰面不平处或有棱角处，用手提砂轮打平。

4．2．6 检验．同紧衬管子检验法。此外，内衬管件衬层不得有裂纹。

1．概述

聚四氟乙烯塑料具有优良的耐腐蚀性能及耐热性能，它几乎可耐任何浓度的强酸、强碱、强氧化性介质和有机溶剂，耐化学腐蚀性能超过了现有的所有塑料，耐温范围为—195℃～250℃,所以它是理想的内衬防腐材料。四氟钢衬复合管是由四氟内衬管与钢外套两部分衬装而成，耐蚀和耐温性能都很好，是较理想的防腐方法之一。随着四氟塑料成型技术的发展及防腐技术的成熟，四氟衬里在化工生产中的应用将越来越普遍，其中四氟钢塑复合管是重要的应用。四氟管道衬里大体有以下几种方法；一、是紧衬法，通过一定的工艺用机械方法进行复合加工而成，衬里层与基体无空隙；二、是松衬法，是把聚四氟乙烯管不用任何器械直接插入钢管后两端翻边而成；三是粉末冶金成型法(适用于三通、四通、弯头、异径管等管件)，利用高压液体将粉末一次性压制成型无接缝的工艺。

2．原理特点

　2．1挤压管紧衬法

将外径略大于钢管内径的挤压四氟管用机械的方法拉人钢管内，通过自然回复使其紧贴于钢管内壁上，然后加热翻边，从各方面看，挤压管作衬里较理想，其长度可与钢管同步，整体性强，内表面光滑、洁净，易于检验，但其通径受加工设备影响，仅能加工φ300mm以下的直管。

　2．2 缠绕管松衬法

将模压生产的四氟棒料，用车床切削成薄带，用手工或机械的方法将四氟薄带缠绕在预先设计好尺寸的模具上，达到要求的厚度后，再在其外用同样方法缠上三到四层无碱玻璃丝带，最外层用铁丝扎紧，然后送入烧结炉成型，烧结后取出用水冷却，然后用手工或机械方法脱模，再套入钢管，翻边后即完成。

缠绕管是最初生产较多应用较广的一种，这种管子生产时，自由度大，可以从小口径到大口径(可达φ2000mm以上)，该管用车削薄膜缠绕后，烧结而成，其整体性和均匀性与缠绕时的张力、薄膜的厚度、薄膜表面的洁净程度、烧结时的温度、时间等因素有关，较难掌握。由于缠绕层数多，工艺上难以控制，烧结后整体性和均匀性很难保证。因此，缠绕管最大壁厚不超过3mm，其生产过程较多，控制欠严密，加工方法以手工为主，质量不稳定，缺乏有力的检测手段，且这种缠绕管松衬的管子壁簿，在负压和温差波动大时，管道易抽瘪和法兰翻边部位易断裂等缺陷。

2．3 粉末冶金成型法

将F4树脂粉末均匀而疏松地填放在橡皮袋与管件器壁之间，然后在橡皮袋内施加液压(通常为水)，使橡皮袋向器壁扩张，将F4树脂压实而成预制件，将预制件烧结成型，这种采用一次性整体成型的衬里层，其质量受到原料、工艺的影响很大。

（1）内衬法：传统的内衬法也称为插管法，是采用比原管道直径小或等径的化学建材管插入原管道内，在新旧管之间的环形间隙内灌浆，予以固结，形成一种管中管的结构，从而使化学建材管的防腐性能和原管材的机械性能合二为一，改善工作性能。此方法适用于管径60~2500、管线长度600m以内的各类管道的修复。化学建材管材主要有醋酸-丁酸纤维素(CAB)、聚氯乙烯(PⅤC)、PE管等。此法施工简单，速度快，可适应大曲率半径的弯管，但存在管道的断面损失较大、环形间隙要求灌浆，一般只用于圆形断面管道等缺点。

（2）缠绕法：缠绕法是借助螺旋缠绕机，将PVC或PE等塑料制成的、带连锁边的加筋条带缠绕在旧管。采用直埋补偿器时，其固定段应可靠锚固，活动端应能自由变形。通常，衬管与旧管直径的环形间隙需灌浆。此法适用于管径为50~2500㎜，管线长度为300m以内的各种圆形断面管道结构性或非结构性的修复，尤其是污水管道。其优点是可以长距离施工，施工速度快，可适应大曲率半径的弯管和管径的变化，可利用现有检查井，但管道的过流断面会有损失，对施工人员的技术要求较高！

3、喷涂法

此法主要用于管道的防腐处理，也可用于在旧管内形成结构性内衬。施工时，高速回转的喷头在绞车的牵引下，一边后退一边将水泥浆或环氧树脂均匀的喷涂在旧管道内壁上，喷头的后退速度决定喷涂层的厚度，此法适用于管径75~4500㎜、管线长度在150m以内的各种管道的修复。其优点是不存在支管的连接问题，过流断面损失小，可适应管径、断面形状、弯曲度的变化，但树脂固化需要一定的时间，管道严重变形时施工难以进行，对施工人员的技术要求较高！

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选择内穿插管道修复方案的理由

目前非开挖更新管道技术主要有：

1、内涨圈管道修复；

2、HDPE内衬；

3、翻转内衬；

4、顶管；

5、内穿插修复管道。

下面我就上述5种管道修复方法

内涨圈管道修复技术

内涨圈管道修复技术：主要针对管径在DN800以上管道，管道整体质量良好，只是由于外力或管道施工差等原因，局部有问题，可采用内涨圈管道修复技术。

内涨圈管道修复技术的特点：

a、施工速度快；

b、工程费用低；

c、不影响流量。

内涨圈管道修复技术

HDPE内衬：主要针对管径在DN800以内管道

施工工艺：管道内穿插改性HDPE管技术是使用一种外径比原管道内径稍大的改性HDPE管，经多级等径压缩，暂时减小改性HDPE管的外径（按设计要求）约10%；或将HDPE管折成“U”型，经牵引机将HDPE管拉入清洗除瘤好的主管道内；当改性HDPE管完全进入主管道后，经过一段时间后，改性HDPE管慢慢恢复并与原管道内壁紧紧地结合在一起，达到防腐和提高原管道承压能力、延长使用寿命的目的。

翻转内衬；主要针对管径在DN600以内管道

施工工艺：将施工作业段的两端开挖作业坑并断管1~1.5m，然后进行管线清洗使管线符合内衬要求，再将事先预制好的环氧基聚合物纤维复合内衬软管，在水压或气压的作用下，通过翻衬装置从管线的一端翻转内衬至另一端，待保压固化完成后，去除管端多余内衬管，进行端口处理。

顶管：实际上是敷设一条新的管道。主要针对管径在DN800以内管道，

顶管管道修复技术的特点：

a、工程费用高，针对DN800管道，施工费用（不含管材）达3000-4000元／米；

b、需要从新申请管道路径；

c、施工速度一般。

内穿插修复管道

内穿插修复管道：该方法是借用待修复管道空间，将一条新的PE管拉入到待修复管道中，形成管中管，。

内穿插管道修复技术的特点：

a、工程费用低；

b、施工速度快；

c、这种管中管整体质量好。

穿插管道修复管道进行介绍

该方法是将一条新的PE管拉入到待修复管道中，内衬管前端要装圆锥扩管头以克服拉入过程中原管道的阻力，同时利用牵引绳将圆锥扩管头与卷扬机相连。在原有管段的端部要加装PE管保护圈以防在PE管拉入时被划伤。PE管衬装完后，为固定PE管还要在原有管道和PE管之间灌注水泥砂浆。

内穿插PE管道技术原理

1、技术原理

管道内穿插PE修复技术，是在确定缩小管径，不影响正常管道输送的条件下，在待修复管道内穿插比原管道直径小的PE管道。并且PE管道耐腐蚀、抗氧化使用寿命时间长（50年）等特点。

待修复

内穿插管道技术简介

首先采用先进的高压水射流清洗设备及技术，有效清洗待修复管线内的污垢、泥沙及其他异物。依据机器人内窥检查情况，确定排污、通径组合器尺寸。再用通径器对管段进行排污、通径，采用牵引法反复进行排污、通径。上述工序完成合格后，在焊接好的PE管下加托辊，将衬管脱离地面，还要在原有管段的端部加装PE管保护圈以防止PE管道拉入时被划伤。内穿插管前端要装圆锥扩管头以克服拉入过程中原管道的阻力，同时利用牵引绳将圆锥扩管头与卷扬机相连。

技术特点

1、内穿插PE管道技术具有如下特点：

①PE管具有良好的化学稳定性和耐腐蚀性，不易结垢。由于PE分子无极性，故化学稳定性好，一般使用环境中的煤气、天然气、水（污水）、原油（成品油）、酸、碱等因素都不会对PE管造成损害，也不会滋生细菌、微生物、藻类等，常温下除少数强氧化剂外大多数化学介质对其不起腐蚀作用。

②PE具有优异的耐磨性能。在同等条件下，PE管与钢管的耐磨实验结果表明：同壁厚PE管的耐磨能力为钢管的四倍。

③PE管摩阻系数小，可降低能耗，管线不会因内穿插PE管直径变小而影响输送能力。PE管内磨阻系数极小，并在使用年限内不会随时间而改变。

④施工速度快（不含管线改造、清洗、内穿插实验时间）。⑤综合成本低，使用寿命长一般可达到50年以上。

非开挖施工的优点

①对环境、交通、拥挤的生活区、商业区干扰小。

②利用待修复管线的轨迹，无须控制施工方向。

③对待修复管道的过流能力影响不大。

④施工时暴露面小，提高了安全性。

⑤施工效率高，节省施工费用。

工作流程

待修复管道清洗

直接采用高压水射流及PIG物理清洗设备及技术对修复管道分段进行清洗，清洗分两个步骤来完成。

①清洗目的：清除污物，达到PE管安全穿插条件，避免划伤PE管。在分段清洗时，每段排污坑附近铺垫塑料薄膜，以免装卸污物时，污染环境。

②用机器人对管内进行内窥检查，确定是否通径。先后以5T、30T牵引机为牵引动力，对管内进行排污、通径。按照机器人内窥检查情况，确定排污、通径组合器尺寸。

③用通径器对管段进行排污、通径，采用牵引法进行排污、通径。

管道内窥检测技术

旧管道清理完成和PE管穿插完成前后均要对管内情况进行CCTV内窥检查。CCTV内窥系统具有牵引、摄像、探测、无线遥控、防水功能、直观地检测到管线内的腐蚀泄漏情况及修复后管线内部技术状况。（下图）

PE管穿插实验

在正式穿插前，用L=12m的PE管试验段进行穿插试验。试验目的：

①检查待修复主管的通径；

②确定摩擦阻力的大小；

③检查试样内穿插管道的表面损伤情况，确定待修复管道的内表面状况。穿插试验段划痕深度不大于PE管壁厚的15%，穿插阻力不大于30T/Km，则通径、排污合格，可进行PE管穿插工作。满足要求后，再进行下道工序。

PE管热熔焊接：

此工序作业和清洗排污工序同步进行。依据施工作业指导书要求，技术人员编制热熔焊接工艺指导书，对焊接组人员进行技术交底。焊接组负责人指定专人做好焊接纪录。焊接过程中要严格执行工艺参数，严禁随意更改，焊接场所要注意防尘、防风、防雨。每段管线焊接完成进行气密性试压，试验压力0.6Mpa，管线稳压120分钟，无泄漏为合格。

内穿插管道施工

内穿插作业在PE管焊接完成，试压合格后及清洗、试穿插合格后进行。穿插需调试牵引机至最佳状态。

将焊接好的PE管道拉入旧的管道中，并在焊接好的PE管下加托辊，将衬管脱离地面，防止了PE管与地面的接触，防止地面上尖锐物对管道的划伤；减少地面与PE管摩擦阻力。并且内穿插管道时管道前端要装圆锥扩管头以克服拉入过程中原管道的阻力，同时利用牵引绳将圆锥扩管头与卷扬机相连。原有管段的端部要加装PE管保护圈以防在PE管拉入时被划伤。

在内穿插管线的同时要分段试压，分段检查，也就是穿插一段管线完成后，在管线的两端加上临时盲板用空压机向管线内充压试验压力0.6Mpa，管线稳压120分钟，无泄漏为合格。PE管内穿插完成后，再进行管线气密性试压，检查工作坑内的接口有无泄露，要加装管道伸缩节并且还要在原有管道和PE管之间灌注水泥砂浆以防止充水试压时管线摆动导致管线焊接口出现裂缝，在原有管道和PE管之间灌注水泥砂浆的同时也会把原有管道承插口之间的裂缝填补好进一步增强PE管道的使用寿命。

气密性试压

根据设计要求进行水压试验。设计试验压力为6公斤，稳压6小时为合格。试压用压力表经校验，并在有效期内，精度应不低于1.5级，表盘直径不得小于150mm，表的量程应为被测压力（最大值）的1.5～2倍。压力表应不少于两块，分别置于管道两端。试压中的稳压时间应在两端压力平稳后开始计算。将试压执行方案、试压所需的压力表、温度计等材料报天津石化、及有关部门审批后实施。施工时严格按试压施工方案要求的内容对临时管线、封头、阀门、压力表、温度计等校核合格、按试压流程进行安装配套，及时报天津石化认可，并设专人、专车组织监控全线升压全过程。

对所有试压装置进行检查后，开始升压，试验压力应均匀缓慢上升，当压强升至试验压时，减缓升压速度，此时对管道进行观察和管内压力平衡，若未发现问题，便可继续升压直到规定试验压力值，停止升压，观察15min压力平衡后开始强度试验。记录稳压开始时管内液体压力，稳压4小时后记录管内压力。并沿线检查，管道无断裂、无变形、无渗漏，其压降小于1%试验压力。稳压6小时后记录管内压力和温度，计算压降率，小于1%试验压力值且不大于0.1为合格。

试压介质的排放应选在安全合适的地点。排放点应有操作人员控制和监视。

试压完毕，应及时拆除所用临时盲板，核对记录，并填写管道试压记录。

工作坑恢复

管线全线试压合格后对管线两端进行工作坑恢复，本工程拟采用原土回填，胸膛土采用手夯夯实，管顶50cm以上采用电夯夯实，每回填30cm夯实一次。

管线埋桩成图

在所有管线内穿插工作结束后在工作坑回填时在管线的正上方埋桩以确定管线的走向，用RTK测量埋桩的坐标、高程并绘制出管线两侧的带状地形图，为天津石化的使用、管理、存档等提供最大的帮助。