我國油氣田大部分油氣管道已運(yùn)行20多年，每年用于舊管道維修、更新的費(fèi)用約占新建管道工程建設(shè)投資的10％～20％。還有不少管道投產(chǎn)2～3年即腐蝕穿孔，泄漏事故時有發(fā)生，污染環(huán)境，造成生產(chǎn)事故。一旦難以修補(bǔ)時，往往再建一條新管道而將原有的舊管道廢棄。嚴(yán)重危害油氣田正常生產(chǎn)秩序，經(jīng)濟(jì)損失巨大。
除石油工業(yè)外，全國344座城市供水管道，總長度約58 000 km(1994年統(tǒng)計資料)，全年供水量近140億噸，漏失量占7．57％，為此每年多耗電3．3億度以上，且浪費(fèi)大量的水資源。城市煤氣(天然氣)管道也存在類似問題。全國有煤氣設(shè)施的城市約150座，北京、天津等九市的煤氣管道近10 000km。煤氣管道運(yùn)行一定時間后需要清堵、維修等作業(yè)。
當(dāng)上述管道腐蝕穿孔時往往采取打卡子，補(bǔ)焊或換管段等維修措施，但造成內(nèi)腐蝕的因素還存在，時隔不久會再次腐蝕穿孔。舊管道修復(fù)技術(shù)采用不開挖或少開挖，在不影響路面交通的情況下將原有廢舊管道進(jìn)行修復(fù)，使其重新投入使用。因此舊管道修復(fù)技術(shù)十分適用于城市煤氣、供水、供熱管網(wǎng)及石油工業(yè)、污水處理廠等舊管道的更新。
埋地舊鋼質(zhì)管道內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)在國外已開發(fā)應(yīng)用了近半個世紀(jì)，進(jìn)入20年紀(jì)80年代以來已成為系列技術(shù)，專業(yè)化施工，成功地修復(fù)了DN50～1000 mm的幾千公里的廢舊管道。例如，應(yīng)用該技術(shù)對英國航空公司的地下輸油管道3．6 km一次性修復(fù)；對比利時西北部的一家大工廠φ300mm，5．8 km輸送硫酸管道的成功修復(fù)；對荷蘭南部的Femmcuxen公司3 km長的地下水管道φ1000mm的水泥地下管道的開裂及局部破碎的修復(fù)；對香港市中心的地下水管φ380，φ260不同的管徑兩條供應(yīng)海水冷卻系統(tǒng)的管道及污水管道總計約有幾十公里進(jìn)行了內(nèi)襯修復(fù)并投入使用，已運(yùn)行了5年，未見泄漏現(xiàn)象。無數(shù)的實(shí)例證明，這種修復(fù)技術(shù)，無疑對我國管道技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。其經(jīng)濟(jì)效益評估見表6—22。
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| 項(xiàng)目 | 舊管修復(fù)技術(shù) | 舊管換新管 |
| 施工費(fèi)用 | 50％～65％ | 100％ |
| 施工時間 | 短 | 長 |
| 施工范圍 | 定點(diǎn)開挖作業(yè)孔 | 全線開挖 |
| 施工設(shè)備 | 依照工藝流程先后調(diào)度 | 合大型設(shè)備長期在現(xiàn)場 |
| 重建壽命 | 至少30年 | 平均20年 |
| 環(huán)境影響 | 無污染 | 塵土、噪聲、泥土等污染嚴(yán)重 |
| 交通狀況 | 不影響 | 中斷或受阻 |
(1)內(nèi)襯修復(fù)工藝技術(shù)。目前國內(nèi)舊管道修復(fù)技術(shù)的開發(fā)研究已經(jīng)從實(shí)驗(yàn)室的研究轉(zhuǎn)向了工程應(yīng)用開發(fā)，形成了較完整配套的技術(shù)結(jié)構(gòu)，從材料到施工技術(shù)，專用設(shè)備均能滿足工程應(yīng)用。
舊管道內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)有以下幾種工藝。
?、賰?nèi)穿插法 料管采用塑料管或纖維增強(qiáng)管，與舊管道內(nèi)壁不完全貼合，承壓靠內(nèi)插管及環(huán)狀充填料的傳遞，由于管徑有所縮小，輸送能力略有降低。但從管壁摩阻減小考慮，將會有利于提高輸送能力，適用于低壓輸送的煤氣及天然氣管道的修復(fù)。
②內(nèi)襯塑料管法 將塑料管緊密貼合(或稱微隙內(nèi)襯)于舊管道內(nèi)壁面，形成內(nèi)襯道(鋼塑復(fù)合管)。該法一次內(nèi)襯施工可達(dá)1 km左右，可用于高壓輸送管道。
?、劾w維增強(qiáng)的涂料整體內(nèi)涂法 舊管內(nèi)壁進(jìn)行清理，然后用纖維增強(qiáng)的高固體分涂料進(jìn)行整體內(nèi)涂，形成管中管。一次施工可達(dá)1～20km。適用于高壓、高溫的輸送管道。
?、苘浌芊捶瓋?nèi)襯法 采用具有防滲透保護(hù)膜的無紡氈管，經(jīng)樹脂浸漬后，將軟管翻襯緊貼在舊管上，熱固化后在舊管內(nèi)形成一條緊固、光滑的新管?？蛇m用于各種類型和形狀的管道及鋼管道，輸送介質(zhì)可為70℃的油、氣、水等。
?、菟芰媳∧ひr纜襯里法 用熱塑性塑料薄膜或夾有金屬箔的復(fù)合膜制成的襯管，外壁涂以壓敏膠沿軸向經(jīng)折疊、壓縮、粘合成實(shí)芯繩索狀的襯纜芯。外面包覆著可以沿縱向撕裂的襯纜皮。襯纜可以制成任意長度，類似電纜和光纜那樣纏繞在纜盤上，存貯運(yùn)輸都很方便。襯里時可以像拉一條長長的纜繩一樣拉入舊管道，通過造成襯纜內(nèi)外的壓力差，脹開襯纜皮復(fù)原環(huán)形襯管，以其外壁上的壓敏膠帶黏結(jié)在管道內(nèi)壁上形成內(nèi)襯層。適用于城市管網(wǎng)的煤氣和上、下水中小口徑的管網(wǎng)修復(fù)。
襯纜襯里法是目前最快速、最簡便、費(fèi)用最少的一種襯里方法。
(2)舊管道內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)的特點(diǎn)。舊管道修復(fù)技術(shù)可適用于油、氣、水及其他化學(xué)介質(zhì)管道，該技術(shù)特點(diǎn)如下。
①對于埋地舊管道不需全面開挖即可進(jìn)行整體內(nèi)襯修復(fù)。施工時，通常只需每隔一定間距開挖一操作坑，分段進(jìn)行修復(fù)，然后連管復(fù)原即可完成修復(fù)工作，不影響交通及環(huán)境。
②修復(fù)作業(yè)快，在現(xiàn)場施工，并網(wǎng)試用及質(zhì)量檢查等現(xiàn)場作業(yè)。以1～2km管道為例一般可在3～4周內(nèi)完成全部現(xiàn)場作業(yè)。
?、鄢杀镜?、舊管道修復(fù)、再生利用的投資相當(dāng)于新建一條管道總投資的50％～65％。
④根據(jù)不同的修復(fù)方法及使用工況，舊管道修復(fù)后，可望繼續(xù)使用10～30年。
(3)非開挖穿插高密度聚乙烯管在線管道修復(fù)。用高密度聚乙烯(HDPE)塑料管修復(fù)腐蝕嚴(yán)重或泄漏的舊管道，內(nèi)襯HDPE復(fù)合管，可達(dá)到恢復(fù)管道功能，延長管道使用壽命的目的。
高密度聚乙烯塑料具有較好的化學(xué)穩(wěn)定性，摩擦阻力系數(shù)小，耐磨抗沖、耐壓、耐老化，適用溫度較寬。內(nèi)襯HDPE復(fù)合管能提高在線舊管道的承壓能力，耐腐蝕性能和輸送能力，修復(fù)成本僅為新建管道綜合費(fèi)用50％左右。成功地用來修復(fù)直徑75～900 mm(3～36 in)多種管道，如天然氣管道、輸油管道、注水管道、排污管道、煤氣管道、自來水管道等，可用于市政、油田、電力、化工等行業(yè)的管道防腐與修復(fù)。
?、僭砼c方法 高密度聚乙烯塑料管，縮徑穿插自動復(fù)原貼合和無法蘭特殊接頭技術(shù)。成功的解決于供熱、燃?xì)狻⑹凸艿兰霸诰€舊管道的非開挖修復(fù)問題。
使用改性熱塑料HDPE管，它具有變形后能自動恢復(fù)原始物理形狀。選用的內(nèi)襯HDPE管的外徑略大于修復(fù)主管道的內(nèi)徑，穿插時通過滾輪縮徑機(jī)，從縮徑機(jī)出來的HDPE管的直徑將縮小10％左右，小于待修主管道內(nèi)徑。在牽引力和速度下容易拉入主管道，聚乙烯管外徑與主管道內(nèi)徑緊密結(jié)合在一起。工作原理示意如圖6-35所示。
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