淺談不銹鋼內(nèi)襯修復技術(shù)在自來水管道的應(yīng)用

吳則基

（福州城建設(shè)計研究院有限公司，福建 福州 350001）

0 概述

在我國各城市發(fā)展越來越快及居民用水需求越來越高的情況下，各城市水司面臨著供水管網(wǎng)更新改造的壓力和難題越來越大：管網(wǎng)建造運營年代久遠，出現(xiàn)不同程度的跑冒滴漏、腐蝕穿孔、爆管、壓力不足、二次污染、道路拓寬使原有管道位于快車道下方、雨污水電力通信燃氣管位嚴重不足、新建道路五年內(nèi)不允許開挖等問題，迫使各水司為了更好的民生工作，想盡辦法對管道進行更新改造，以解決目前存在的問題，由此，技術(shù)革新出不銹鋼內(nèi)襯修復、HDPE 管內(nèi)襯修復、內(nèi)噴涂等非開挖內(nèi)襯修復工藝。

現(xiàn)以福州市自來水有限公司西二環(huán)南路（工業(yè)路-江濱路）DN800 給水管道不銹鋼內(nèi)襯修復工程為例主要分析總結(jié)不銹鋼內(nèi)襯修復技術(shù)在自來水管道更新改造中的應(yīng)用。

1 工程項目概況

福州市自來水有限公司西二環(huán)南路（工業(yè)路-江濱路）現(xiàn)狀DN800 給水管道建設(shè)年代久遠，管材為灰口鑄鐵管，出現(xiàn)較嚴重的漏水及結(jié)垢等問題，該管線位于福州市中心城區(qū)，交通繁忙，地面障礙物較多，故采用開挖較少、作業(yè)坑較小且沒有對作業(yè)坑有苛刻要求的非開挖不銹鋼內(nèi)襯修復技術(shù)進行整體修復，此次進行不銹鋼內(nèi)襯修復管段長度為786 米。

1.1 施工技術(shù)要求

（1）內(nèi)襯直徑：設(shè)計直徑為DN800mm，要求等徑內(nèi)襯。

（2）內(nèi)襯材質(zhì)：要求使用不銹鋼06Cr18Ni9（304），設(shè)計厚度δ=1.5mm，2550*1500mm*1.5mm（±0.05mm）；力學性能：抗拉強度≥520MPa，延伸率≥35%。

（3）襯管后承壓能力要求：襯管后管道試驗壓力為1.0MPa。

1.2 施工主要工序

1 作業(yè)坑開挖

（1）待業(yè)主將所有開挖手續(xù)辦理完成后方可開挖，按照審批的長、寬尺寸進行人工配合機械開挖，不得野蠻開挖。在作業(yè)坑開挖前，應(yīng)詳細了解開挖處地下是否有其他管道、電纜等存在（須經(jīng)相關(guān)部門交底），如有，不得使用大型挖掘機械開挖，機械破路面后采取人工挖掘，直到找到地下埋設(shè)物，并進行防護處理。本項目共設(shè)置3 個作業(yè)坑。

（2）作業(yè)坑砌筑磚墻或鋼板+鋼管支撐支護（若需要）。

2 停水割管、取舊閥門

（1）在確定原管道已停水后，采用機械與人工結(jié)合的方式進行斷管、泄壓、排水，最大斷管長度為1.8 米，將管內(nèi)自來水就近排入雨污水井內(nèi)

（2）作業(yè)坑開挖、斷管完成后，在作業(yè)坑上架設(shè)龍門架，用于不銹鋼管坯吊卸入作業(yè)坑內(nèi)。

3 管道清理

（1）在清管前后必須對原管道進行人工或CCTV 檢測，以確定原管道結(jié)垢狀況、泄漏情況、管線走向、清洗效果、內(nèi)部處理效果等。

（2）使用簡易PIG 牽引清洗技術(shù)與人工對原管道進行局部處理結(jié)合的方式對原管線進行清洗處理。

（3）對原管道進行局部處理，對于管道環(huán)向空隙點、內(nèi)壁漏水點采用填堵措施。對于管道錯口或管道缺陷處，用水泥砂漿進行磨平過渡處理，以使不銹鋼內(nèi)襯管與原管道之間不留空隙，以達到不銹鋼等徑內(nèi)襯施工的要求。

（4）管道清洗質(zhì)量要求：在清管時，要清除掉管道內(nèi)部絕大部分結(jié)垢層，管線清洗后的管道內(nèi)部要達到基本無垢、無雜物、結(jié)瘤、毛刺、必須除去棱角等影響內(nèi)襯修復質(zhì)量的物體存在。

4 人工或CCTV 內(nèi)窺檢測

在清管前后必須對原管道進行人工或CCTV 檢測，以確定原管道結(jié)垢狀況、泄漏情況、管線走向、清洗效果、內(nèi)部處理效果及管道內(nèi)襯完工后情況。

5 不銹鋼管坯加工

（1）根據(jù)原管道內(nèi)徑，定制寬度1500mm、長度2550mm、厚度1.5mm（±0.05mm）的開平板材運到現(xiàn)場加工。

（2）用卷板機將不銹鋼板進行卷板預(yù)處理，控制卷板曲度在500mm—600mm以內(nèi)，將預(yù)制好的管坯碼放到托盤上，分批運至下料施工現(xiàn)場，在現(xiàn)場分批卷成桶狀。

6 布管

（1）把管坯卷好后運到現(xiàn)場，將管坯吊入操作坑內(nèi)，用電動運輸小車將管坯送入原管道內(nèi)。用人工與專用漲管器結(jié)合的方式把不銹鋼管坯撐圓，簡易焊數(shù)點，使不銹鋼管與原管道緊貼在一起。

（2）在彎頭處采用多環(huán)縫管內(nèi)對拼焊接，根據(jù)原管道的曲度緊貼原管道內(nèi)壁。

7 管內(nèi)焊接

（1）采用分階段集中作業(yè)的方式，先完成一段不銹鋼管坯的布管后再集中進行縱向縫和環(huán)向縫焊接，形成有布管有焊接等同時作業(yè)。

（2）焊接質(zhì)量要求：參照GB50235-1997、GB50236-1998 國家標準執(zhí)行，不銹鋼內(nèi)襯管道焊縫外觀整齊、無氣孔、無未焊透、無裂紋、無焊瘤、無過燒。焊接完成后做滲透檢測。

8 焊口處理

8.1 焊口鈍化處理

工程上通常進行酸洗鈍化處理，使不銹鋼的耐蝕潛力發(fā)揮得更大。不銹鋼在焊接過程中會出現(xiàn)黑色、黃色的氧化皮，為提高不銹鋼焊縫的耐蝕性，用酸洗鈍化膏對不銹鋼焊縫進行酸洗鈍化處理，去除高溫產(chǎn)生的氧化皮，并加速焊縫表面形成三氧化二鉻養(yǎng)護膜，從而提高不銹鋼焊縫防腐質(zhì)量，延長焊縫壽命。

9 管道試壓

（1）管道試壓按《給排水管道工程施工及驗收規(guī)范》GB50268-2008 規(guī)定執(zhí)行。修復后的管道正常工作壓力約0.3MPa，試壓壓力按鑄鐵管結(jié)構(gòu)給水管道試壓壓力為1.0MPa，修復管段整體試壓合格。

10 管道清洗

試壓前先進行管道清洗，清洗質(zhì)量達到相關(guān)要求后開始試壓，試壓完成后泄壓排水，連頭、沖洗、運行。

2 工程效益分析

由于此管段位于高架橋及快車道下，若采用傳統(tǒng)開挖更換新管線的工藝進行更新改造，勢必會造成：高架橋拆除（改線沒有管位）、快車道開挖等，造成交通堵塞，粉塵污染，大型機具設(shè)備噪音擾民，開挖渣土外運，投入大量人力物力財力等，且完工后橋梁及路面恢復同樣需要大量資金和時間，總投資約1500 萬元，工期約180 天。

采用不銹鋼內(nèi)襯修復技術(shù)進行管網(wǎng)更新改造，僅需開挖3 個5m*3m 作業(yè)坑即可，對環(huán)保、綠化及交通影響甚微，工期僅為28 天；同時，不銹鋼板內(nèi)襯材料強度高、無腐蝕、低磨阻等優(yōu)點，不僅有效地解決了管道泄漏的問題，而且提高了管網(wǎng)的輸送能力，延長了管網(wǎng)的使用壽命。

采用不銹鋼內(nèi)襯修復更新改造工藝項目總投資約400 萬元，比大開挖更換新管線節(jié)約約1100 萬，節(jié)省投資約73%；工期僅為28 天，比大開挖更換新管線縮短152 天，縮短工期為84%。

3 結(jié)束語

由此可以明顯作出比較，不銹鋼內(nèi)襯修復技術(shù)相比傳統(tǒng)大開挖更換新管線優(yōu)勢明顯，不僅可以解決管線存在的問題，而且可以取得顯著的社會效益和經(jīng)濟效益。非開挖不銹鋼內(nèi)襯修復技術(shù)在自來水管道更新改造中屬首選工藝。