浅析供排水管道内衬修复技术

浅析供排水管道内衬修复技术

浅析供排水管道内衬修复技术

郑小明秦君堂

摘要：基于城市供排水管网改造修复的迫切性，本文浅显地介绍了国内外目前应用较多的供排水管道内衬修复技术，同时，结合供排水管道，特别是供水管道的实际应用状况，作了简单的评述。

关键词：供排水管道内衬修复技术、非结构性喷涂内衬技术、半结构性聚合物（聚尿）内衬技术、结构性管道内衬修复技术

随着城市基础设施的老化，城市供排水系统的结构受到破坏的可能性越来越大。管道深埋地下，管道的更换不仅费用巨大，同时还会带来环境及社会问题。城市交通、环境保护以及高速公路、铁路、建筑物和河流等的穿越都要求必须最大限度地减少管道施工的开挖工作量。因此，作为非开挖施工技术的组成部分，管道修复技术应运而生。

根据国际非开挖技术协会和国外主要非开挖公司的统计，目前发达国家现有总地下管线2200万km中，为更新和修复现有地下管线，每年需投资300～500亿美元。而作为发展中国家的中国旧管道的修复任重道远，仅上海市区，目前75mm及以上供水管网约7460km，其中很大一部分为灰口铸铁管，管道役龄过30年的愈800km，且1968年前铺设的铸铁管基本未涂内衬。为了改变由施工质量、道路承载、地面沉降及管道腐蚀引起的管网老朽化现状，提高城市供水的稳定性和安全性，管道修复技术的推广势在

必行。

管道修复技术的施工工艺多种多样，从经济和技术的角度来说，目前国内一般大管径适宜采用局部修复，而中小口径（DN700mm以下）则主要采用整体修复。

对于采用何种修复工艺，主要取决需要修复管道的状态，需要对施工管道的管样进行内部和外部的腐蚀凹陷深度的测量。根据腐蚀程度考虑究竟采用非结构性的内衬处理、半结构性内衬处理，还是结构性管道修复处理。

以下从管道内衬的结构强度入手，重点围绕自来水的管道修复，简单地介绍一下国内外比较流行的管道修复技术。

1.非结构性喷涂内衬技术

1）环氧树脂喷涂内衬技术（Epoxies Resin lining）

环氧树脂管道内衬修复技术适用于本身结构强度尚可的管道，从1970年代起开始流行于日本，主要的施工企业有东京涂衬公司（東京ライニング株式会社）和东洋涂衬公司（東洋ライニング株式会社）。

其基本原理是在高速旋转气流的作用下，使研磨材料旋转，产生固气两相流，反复撞击管壁，切削和研磨管壁上的锈垢，从而达到除锈的目的。

本修复技术采用按管道口径顺次研磨的方式，由大口径管至小口径管顺次进行研磨作业。这种方式可避免过高的摩擦损失。通过调整研磨料的添加量，可控制研磨程度。为了获得均匀的研磨效果，风量、研磨料的投加量必须与各口径的管道吻合，必要时，可从管道异径连接处补充风量。小口径管的场合，同时，必须设定合理的研磨料投加量和研磨时间，以避

免过度的研磨；大口径管的场合，可通过加大风量和增加研磨料投加量，以达到预定的研磨效果。

其优点是：

●工程费用低；

●工期短；

●对居民的正常用水影向和对环境产生的噪音干扰较小，而且修复

后的管道符合卫生要求，完整性好；

●本施工工艺尤其适用于DN100以下的、弯头、三通、变径比较多

的街坊管、立管和室内给水管道，是其它管道修复方法难以胜任

的。施工后管道的节能效果和卫生方面的社会效益显著，特别在

解决自来水水质二次污染方面有其独特的效果。

主要喷涂工艺如下：

●工程准备；

●排水干燥；

●除锈清洗；

●压缩空气喷涂或离心喷涂；

●水质检查；

●涂膜质量检查。

2）聚合物水泥砂浆涂衬技术（Polymeric-Cement Mortar Lining）聚合物水泥砂浆涂衬技术在欧美和日本都比较盛行，目前，在美国此项技术在管道内衬修复技术中仍占相当大的比重。聚合物水泥砂浆涂衬以其低廉的成本、优良的防腐功能和较长的使用寿命，在早期的管道内衬修复技术中独树一帜，历经沧桑，经久不衰。目前小口径聚合物水泥砂浆涂衬技术比较著名的施工企业是美国的W.Walsh Company Inc.

本技术通过离心或压缩空气喷涂聚合物水泥砂浆能在管道内形成高强度的水泥环，改善管道内壁状态，起到防腐蚀作用。

其优点是：

●施工工艺简单；

●工程造价低；

●设计使用寿命长；

●防腐蚀效果好。

聚合物水泥砂浆涂衬施工现场实景

2．半结构性聚合物（聚尿）内衬技术（Semi-Structural Polymeric Lining）半结构性聚合物（聚尿）内衬的材料由美国3M公司旗下的英国E Wood 股份公司独家供应，在英国等国家已通过饮用水标准，用于供水管道已达7年之久。此项技术目前在英国、美国、丹麦、波兰、澳大利亚和马来西亚等国得到广泛应用。比较著名的施工企业有英国的Pipe Way公司和DVS公司。半结构性聚合物（聚尿）内衬技术历史虽然不长，但以其独特的强度、抗剪切性和快速固化等优越性能在供水管道内衬修复技术中崭露头角，最盛之期在英国本土有90余台设备同时进行施工。

半结构性内衬需要旧管道的支撑，以承受管道常规的工作压力和外部负载的综合作用。万一管道受到局部腐蚀破坏，半结构性内衬可维持管道的纵向连贯性，延长管道的使用寿命。本管道修复技术的优点如下。

●聚合物内衬快速固化，施工完成后，只需一小时固化，即可通水使用；

●单道涂敷，膜厚可达5mm；

●能够增强旧管道的结构强度（3mm膜厚可耐10kg的压力），可搭接5mm

以下的腐蚀空洞；

●万一发生横向的破裂，可保持纵向的连贯性；

●耐磨性好，设计使用寿命至少50年；

●可采用不断水开洞施工工艺，能较好的满足自来水后期养护施工的要

求。

半结构性聚合物（聚尿）内衬主要采用离心喷涂工艺，施工工艺与非结构性涂衬工艺相近。

半结构性聚合物（聚尿）内衬离心喷嘴

半结构性聚合物（聚尿）内衬修复技术原理图

3．结构性管道内衬修复技术