CIPP管道内衬修复技术9页

CIPP管道内衬修复技术

文献标识码： A1 前言CIPP工艺（cured-in-place pipe）是采用翻转或牵拉方式将浸渍树脂的软管置入原有管道内，固化后形成管道内衬的修复方法。CIPP技术是英国工程师Eric Wood于1971年开发的。目前该技术已在世界40多个国家和地区广泛应用，是现今非开挖管道修复工艺中使用最广泛的方法。根据软管置入原有管道的方式不同分为翻转式和拉入式管道内衬，分别如图1、图2所示。图1 翻转式CIPP示意图图2 拉入式CIPP示意图2 工法特点2.1强度高、耐腐蚀树脂内衬材料完成固化后具有较高的强度，弹性模量可以达到6000Mpa至18000Mpa。固化后对常规腐蚀性的酸性、碱性环境的敏感度很低，不易发生化学反应。具有很强的抗腐蚀性。2.2改善管道水力环境内壁光滑，水流摩阻力大大降低。有效改善原管道的水力环境。2.3无缝无漏树脂内衬材料完成固化后具有良好的整体性，管道修复后形成一个无接口、无漏点的密闭空间。与管道周边地下水系统有效隔离。2.4保持原有管道坡度树脂内衬材料完成固化后管道形状和坡度保持不变，与原有管道贴合后不会大幅缩减有效过水断面。2.5完全非开挖以原有检查井作为工作井，只对管道内壁进行修复。实现了真正意义上的非开挖管道修复理念。2.6延长管道使用寿命修复后的管线使用寿命可再延长20～50年，且管道强度指标、水力学参数得到改善，维护冲洗方便，日常养护费用可有效降低。2.7工期短施工效率高、速度快，能最大限度地满足工期要求。3 适用范围3.1适用排水断面CIPP技术适用于各种常规排水断面，如φ200?L～φ2200?L的圆形管道以及非特大型砖砌方沟等。3.2内衬壁厚范围根据旧管管径、损伤状

况、地下水等条件，内衬壁厚可选范围为2.5?L～80.0?L。3.3针对病害和适用条件对旧管道的腐蚀、裂缝、渗漏及轻微错口等病害均可修复。主要适用于不具备开槽置换条件且管道不存在大的变形、错口、坍塌、缺损并且有修复价值的管道更新。4 工艺原理CIPP技术就是将浸透树脂的纤维或无纺布软管作为管道内衬材料，软管采用翻转或牵拉方式进入地下管道内。翻转法采用水压或气压翻转，牵拉式则由牵拉设备直接拖入管道。固化方式则采用常温、热水加热、蒸汽加热或紫外线照射等使树脂固化定型，形成一层坚硬的内衬结构。管道内衬在重现管道正常运行的情况下与旧有管道实现共同承载。从而使已发生的破损或失去输送能力的地下管道在原位得到重建和更新。常见固化介质：热水、蒸汽、紫外线5 施工工艺流程及操作要点5.1工艺流程5.2操作要点5.2.1一般操作要求1）导水和管道清洗管道上游水源进行导流后将管道内的沙石淤泥等彻底清除，采用管道高压清洗车和人工清淤相结合清洗管道内腔。清洗完成后用CCTV 进行检查，要求管道内无淤泥、砖块、沙石、树枝以及毛刺等。具备软管置入条件。2）内衬管放入待修管道翻转法采用水压或气压翻转，牵拉式由牵拉设备直接将内衬软管拖入管道。5.2.2软管树脂浸渍及运输1）树脂可采用热固性的聚酯树脂、环氧树脂或乙烯基树脂。2）树脂应能在热水、热蒸汽作用下固化，且初始固化温度应低于80℃。3）在浸渍软管之前应仔细计算树脂的用量，树脂的各种成分应进行充分混合，实际用量应比理论用量多5%～15%。4）树脂混合后应及时进行浸渍，停留时间不得超过20min，当不能及时浸渍时，应将树脂冷藏，冷藏温度应低于15℃，冷藏时间不得超过3h。5）软管宜在抽成真空状态下充分浸渍树脂，且不得

出现干斑或气泡。6）浸渍过树脂的软管在储存和运送过程中温度应低于20℃，并应记录储存和运送过程中的温度和时间；在施工现场浸渍软管时，作业环境温度应低于20℃。7）牵拉式软管浸渍所用树脂应为热固性树脂或紫外光不饱和树脂。当采用紫外光不饱和树脂时可以由原材料厂家将树脂浸渍完成后的软管作为成品统一配送。说明：翻转式所用树脂一般为热固性的聚酯树脂、环氧树脂或乙烯基树脂，由于树脂的聚合、热胀冷缩以及树脂向原有管道的接头和裂缝的迁移，树脂的用量应比理论用量多5～10%。为防止树脂过早固化，树脂混合后应及时浸渍，并按本条中的规定存储运输浸渍树脂的软管。树脂应在抽成真空状态下浸渍，并通过一些相隔一定间距的滚轴压制，通过调节滚轴的间距来确保树脂均匀分布，在浸渍树脂过程中，应避免软管出现干斑或气泡。5.2.3翻转式置入软管 1）浸渍树脂的软管翻转置入待修复管道可采用水压或气压的方法，翻转时软管的防渗塑料薄膜应朝内（与管内水或蒸汽相接触）2）翻转压力应在使软管充分扩展所需最小压力和软管所能承受的最大内部压力之间，同时应能使软管翻转到管道的另一端点，相应压力值应咨询软管生产商；3）翻转过程中宜用润滑剂减少翻转阻力，润滑剂应是无毒的油基产品，且不得对软管、锅炉和水泵系统等产生不良影响；4）翻转完成后，浸渍树脂软管伸出原有管道两端的长度应大于1m。说明：翻转式原位固化法一般通过水压或气压的方法进行，图3为水压翻转示意图。翻转压力应足够大以使浸渍软管能翻转到管道的另一终点，翻转过程中软管与旧管管壁紧贴在一起。在翻转时压力不得超过软管的最大允许张力，其应咨询生产商。翻转速度宜控制在2m/min～3m/min，翻转压力应控制在0.1MPa下。翻转过程

中使用的润滑剂应不会滋生细菌，不影响液体的流动。翻转完成后应两端应预留1m左右的长度以方便后续的固化操作，对于需要现场取样的还应预留取样的长度。当用压缩空气进行翻转时，应防止高压空气对施工人员造成伤害。图3 软管水压翻转示意图5.2.4牵拉式置入软管 1）拉入软管之前应在原有管道内铺设垫膜，并应固定在原有管道两端，垫膜应置于原有管道底部，且应覆盖大于1/3的管道周长。2）应沿管底的垫膜将浸渍树脂的软管平稳、缓慢地拉入原有管道，拉入速度不得大于5m/min；3）拉入软管过程中，不得磨损或划伤软管； 4）软管的轴向拉伸率不得大于2%；5）软管两端应比原有管道长出300mm～600mm； 6）软管拉入原有管道之后，宜对折放置在垫膜上。说明：软管拉出原有管道300mm～600mm

的长度，是为了安装进入口集合管，其在固化过程中将与进出蒸汽的软管相连，并安装温度压力传感器，图4为软管拉入后的示意图。图4 软管拉入示意图7）软管的扩展应采用压缩空气，并应符合下列规定：（1）充气装置宜安装在软管入口端，且应装有控制和显示压缩空气压力的装置；（2）充气前应检查软管各连接处的密封性，软管末端宜安装调压阀；（3）压缩空气压力应能使软管充分膨胀扩张紧贴原有管道内壁，压力值应咨询软管生产商。5.2.5热固化采用热水或热蒸汽对软管进行固化，应符合下列规定：1）热水供应装置和蒸汽发生装置应装有温度测量仪，固化过程中应对温度进行测量和监控；2）在修复段起点和终点，应在浸渍树脂软管与原有管道之间安装监测管壁温度变化的温度感应器，温度感应器应安装在原有管道里侧，距离端口大于300mm处；3）热水应从标高较低的端口通入，蒸汽应从标高较高的端口通入；4）固化温度应均匀升高，固化