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翻转内衬(CIPP)修复工艺原位固化法工艺
浏览次数:293发布日期:2019-09-16

一、 CIPP翻转内衬法整体修复技术简介

CIPP翻转内衬法整体修复技术,是在水压或气压的作用下,将一种特制的聚脂毛毡树脂内衬管敷设于原有管道内表面,并通过特殊的黏合剂紧密地与原管道内壁粘合在一起,由此达到管道修复(更新)的目的,并且衬管材料不会影响输送介质的品质。

CIPP翻转内衬法整体修复技术在不用开挖路面的情况下,采用简捷、科学的方法,在原有的破损旧管道内部,用短短的一段时间内制作一条高强度内衬新管。

内衬管由三层组成:聚乙烯涂层表面、聚酯纺织增加层以及外层黏合剂。

该工艺可修复管道直径为75mm -2200mm,适用于任何管材的管道修复(更新):铸铁管、钢管、混凝土管、水泥管、PVC管等。目前广泛被应用到自来水、雨污水及燃气管道的修复之中。根据所需修复的管道直径和管线零件,一次性可修复管道的大长度为500米,并可通过大角度的弯头。

内衬软管衬入管道后,尽管原管道口径会有所减小,但更新后管道内表面光滑可以改善传输介质的通过性,因此总体来讲,原有管道的输送能力基本不会降低。

二、CIPP翻转内衬法整体修复技术的优点

1.采用非开挖技术,施工时间短(单段修复一般在24小时内完工),施工设备占地面积小(占单车道,长两检查井间距)

2.内衬管是和旧管紧密结合的高强度新管;

3.内补管耐磨损、耐腐蚀、使用寿命按需要设计,长可达50年;

4.内衬新管表面光滑,水流摩擦下降(摩擦系数为0.010以下);

5.对交通影响小,受环境影响小(需修复的旧管距建筑物近,河、江下的旧管修复,埋设深度较深且位于土质含水量大旧管修复)。

、内衬修复材料组织供应

选用进口聚酯毡内衬修复材料,修复材料根据管径尺寸和检测的内部腐蚀状况等综合指标要求在工厂定做加工,材料在施工现场附近的临时厂房进行混合树脂配料和浸润碾胶工作,然后运至施工现场。

1.树脂混合配料

此工艺配料的主要材料为不饱和树脂、引发剂、填料、促进剂、固化剂、阻聚剂和添加剂。主要材料不饱和树脂其理化性能是专门设计的。其他配料都是根据树脂的特性要求和修复工艺的特性要求由专业公司直接指定提供。

树脂及聚脂毡材料的运输可在常温下进行,应在25℃以下的阴凉干燥,通风良好的环境下保存。其它的引发剂、固化剂等配料中过氧化物必须在0℃~10℃之间运输保存,其余的填料及添加剂可在常温下运输,通风干燥的室内保存。

将专用树脂(PALATAL)、引发剂(LUCIDOL)、填料、促进剂、固化剂(TRIGONOX)、阻聚剂和添加剂。按照一定的份量配比称量先将树脂倒入搅拌桶内搅拌,顺序依次将配料加入到搅拌容器中,搅拌数分钟,迅速取样做抽检实验。整个配料过程环境温度应控制在设计温度范围内,并在此温度下保存配好的混合树脂。

2.胶

首先将待铺设的内衬材料作好封头,然后将调配好的混合树脂从内衬材料的一端材料中灌入,用专用设备碾压过胶,终观察确认内衬材料被胶完全浸润。同时在未碾胶的部位用真空泵,抽真空确保内衬材料被胶完全浸润。根据待修复管道的折叠放在运输车上,在设计温度以下保存。物料碾压的环境温度应控制树脂配方要求的范围内。

四、CIPP翻转内衬现场施工

1. 现场施工工艺流程

清淤-→堵水--→管道清洗--→管道检测--→搭建翻转塔(或输送滚轮)--→吊装内衬材料并用水翻转--→连接锅炉设备--→安装进出水管-→加热固化过程--→固化完成冷却物料-→切除管口的扎头、处理管口--→CCTV检测验收--→拆堵通水

2.清淤

将待修复管道的水位降至低点,开始拉膛清淤工作,清除大部分淤泥后再进行高压水清洗。

3. 全面堵水

使用工具为:进口管道堵水气囊;

辅助工具:5KW汽油发电机,气泵,气表、气管,汽油泵(3寸)、软管。

堵水点:将待修复管道上游井口用气囊堵水,汽油泵配合堵水后临时调水工作。具体位置根据需修复管道的设计平面图确定。

4.管道修复前的彻底清洗

高压水清洗车从上游井口进入向下游井口移动反复清洗直至管道达到内衬修复的要求(清洗标准要求无石快、无成堆的淤泥),同时CCTV管道检测机器人设备从上游井口进入,在待修复管道间监视并配合高压清洗工作。

CCTV管道检测设备在待修复管道间进行修复前的检测,以确认达到内衬修复条件。要求内部无管道塌陷,管道轴向弯曲度小于30度,管道挫口小于50mm,管道内无钢筋及尖锐突出物。对于管道小面积塌陷、破损及尖锐的钢筋等需要预先采取局部点位修复的方法进行处理后,再进行内衬修复。

6.搭建翻转塔(或输送滚轮)--→吊装内衬材料并用水翻转--→连接锅炉设备--→安装进出水管。

搭建翻转塔

翻转

7.固化

在翻转塔端抽出冷水通过锅炉加热,在管道的末端不断加入热水,直至把管道内的水温加热到设计温度。温度的控制和时间的控制是根据配料混合后的树脂,通过固化实验数据综合决定的,混合树脂固化的凝胶时间GT和固化时间CT,CT与GT时间差ΔT,以及APP类固化剂的活性指标,材料的直径、厚度、长度、环境温度等都直接影响材料在修复固化过程中的温度和时间的控制。

8.固化完成冷却内衬材料

固化完成后,材料衬里应慢慢冷却。可以用冷水置换热水,也可以自然冷却。根据具体的工程需要,选择不同的方式。

9.切除管口的扎头并用快干水泥抹口

管口扎头的切除需配备气动切割工具;管口用快干水泥抹口。

10.CCTV检测验收

检测内容:修复内衬的总体状况、管道圆润情况、管壁光滑状况,在进行完上述项目的检验后,如发现问题应及时采取措施,以确保修复工程的高质量,并记录并提供给甲方录像资料。

11. 拆堵通水

常州都盈的技术负责人王总工程师说,这项技术初期是引进国外导管非开挖修复技术。不过,在实践中,有些水土不服。之后,他就和自己的研发团队经过两年的研究,终于将这项技术进行了升级改造,适应中国城市道路修复的现状。目前,这项技术已经获得了我市住建部门的认可,有望在全市范围内进行推广。都盈公司为中国非开挖技术协会(CSTT)和国际非开挖技术协会(ISTT)单位会员,致力于非开挖技术推广和运用,专业承揽排水管道清淤,管道检测,管道非开挖修复等业务。公司目前现有员工260余人,拥有一支78余人组成的高、中、初级各类专业技术骨干队伍。公司与多家国外专业公司合作。

翻转内衬(CIPP)修复工艺(又称原位固化法)于1971年由英国人发明,是世界各国应用多的一种非开挖修复工艺,其适用范围在150毫米至2700毫米口径的管道翻新修复上,以美国ASTM F1216 标准为依据,将衬管设计成结构性衬管,从检查井进入管道内,不用对地面进行开挖,通过水体的压力进行翻转并与原母管紧紧地贴在一起,经过加热固化后,管道能完全不依托原有管道,可以独立承受内压和外压,修复后的新管基本不会影响过水断面,正常使用年限在50年以上,是目前国际上很受欢迎的一种修复方法

    工艺原理: CIPP全称为Cured In Place Pipe,意为原位固化法。根据施工工艺的不同,一般分为翻转法与拉入法。将纤维增强复合软管作为载体,经浸渍合成树脂后,通过拉入或翻转的方式内衬到已清洗的待修复管道中。由于复合软管的柔韧性极强,因此,无论待修管道的形状如何,内衬管在压力作用下,都能与待修管线内壁紧密贴合,经固化后使待修管线形成整体性很强的复合管道。

 

翻转内衬管道修复施工    翻转内衬管道修复后

 

    翻转法施工工艺:CIPP翻衬法的内衬软管材料一般是由较柔韧的聚合物(无纺纤维等)材料做骨架,材料的外层一般覆盖一层隔水膜,该隔水膜成为新管道的内层,主要起止水作用。翻转在水压、气压的作用下,内衬材料反转进入管道的内壁,完成后,在热水水温的作用下,树脂固化,内衬材料形成坚硬的管道内壁,形成管中管。

 

翻转法施工工艺.jpg

 

    拉入法施工工艺: CIPP拉入法的内衬软管材料主要为玻璃纤维。将玻璃纤维软管从检查井处拉进要修复的管道中,使用压缩空气或注水将软管涨圆,触发树脂固化,玻璃纤维管便内覆紧贴修复管道上,形成管中管。

 

拉入法施工工艺.jpg

 

工艺特点 :

(1)不需要开挖。这是管道修复理想的方法。

(2)现场施工周期短。现场施工周期一般不超过24小时

(3)对交通影响小。只占用单排车道,两个检查井间距离。

(4)适用范围广。适用于任何管材的管道(混凝土管、水泥管、钢管、PVC管等),输送不同介质管道(油、气、水、化工原料)及不同几何形状管线的重建需要。管径范围 DN75-DN2200mm。

(5)内衬管耐久实用。内衬材料耐磨损、耐腐蚀、强度大、承压能力高,使用寿命按需要设计,长可达50年。

(6)整体性强。可以封闭原有的洞孔,裂缝及缺口,隔绝渗入,阻止渗出。

(7)改善流量,不结垢。内衬软管光滑的内表面降低了水流摩擦。

翻转式CIPP修复特点与优势:

(1)利用现有管位,能实现完全零开挖;

(2)一次性修复无任何接头,管道整体性好;

(3)能实现“自立管”设计强度;

(4)管壁光滑、紧贴旧管,曼宁系数(粗糙度)低,修复后流量不减反增;

(5)相较于开挖,CIPP的施工速度快,占地面积小,社会影响小

(6)翻转式管径损失小、适用范围广,可用于DN150至DN2700的各种管道,包括圆形、矩形、蛋管等;

(7)施工技术要求高,需利用原管道的管位资源,并搭配翻转前的管道预处理工作。

不仅减小了各种制约因素的干扰,缓解了交通压力,还极大程度的提高了施工效率。目前常用的方法有原位固化法、涂层法、穿插管法、现场制管法等。管道修复机器人、紫外光固化管道修复技术是目前国内外主流的管道非开挖修复方法。属于原位固化法(CIPP)的一种,其突出优点:保证道路通行能力、保证交叉管线安全、效率高、使用寿命长。记者在施工现场看到,地下管网上方覆盖的地表层并没有像以往修复时那样“开膛破肚”。而是依旧保持原样。该公司负责人介绍,管网非开挖局部修复只在管网一端的端口塞进涂有树脂的内衬软管,然后通过往管中灌水,利用水压将软管翻转送入地下管道,经过加热,树脂硬化成型。这样,就在原有出现破损或故障的管道内形成一个内衬新管。

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