管道内衬HDPE技术在输卤工程中的应用

1、“HDPE管道内衬技术”在输卤工程中的应用朗丰生山东益丰管道修复技术有限公司摘要输卤工程中金属管道的腐蚀破坏，是困扰制盐企业的严重问题。应用HDPE管道内衬的方法，修复腐蚀破坏的金属输卤管道，或者用于新铺设输卤管道的防腐。同时利用了金属管道的强度高，适应特殊地段施工，和HDPE管耐腐蚀，摩阻小的特点。关键词 HDPE内衬管道输卤1 前言制盐行业的输卤管道一般采用钢管或灰口铸铁管；过去陈旧的输卤管道暴露出易结垢、易腐蚀、摩阻大等问题，近年来随着我国盐化工业的发展，输送能力越来越不能满足生产需求。生产企业每年要投入大量的资金用来改造输卤管网。通常采用的方法是重新铺设新管道，而各种管材的性能也各有利

2、弊：金属管材抗冲击性能强，但是易结垢、腐蚀；塑料管材耐腐蚀性能强，但管道强度又略逊一筹。重新铺设新管道不仅投资多，施工周期长，工作量巨大，环境影响大，同时，如果旧管彻底报废还造成资源的浪费。上世纪90年代末，国内出现了一种旧管道修复的新技术管道内衬高密度聚乙烯（HDPE）管防腐、修复工艺，这种技术最先应用于油田各种输送管道的修复，近年来在市政燃气、供水行业也有较为成熟的应用。采用这种工艺修复的旧管道，既具有金属管道强度高，抗冲击的能力，同时又具有高密度聚乙烯管耐腐蚀、不结垢，摩阻小的性能；修复一条旧管道的成本约为新建管道的60%左右，大大节约了生产成本。以下以湖南湘澧盐矿穿越澧水输卤管道内衬H

3、DPE管修复工程为例，介绍“管道内衬HDPE管工艺”在输卤工程中的应用。2 湘澧盐矿输卤管道现状分析湘澧盐矿是一家有30多年生产历史，年产精盐50多万吨的大型制盐企业。湘澧盐矿使用的一条输卤管道已经更新为PVCU管。但一些特殊地段，如过澧水河的800米管道，由于澧水河面宽，流量大，不能应用非金属管道，只能采用焊接无缝钢管。旧管道已经运行了十多年，局部腐蚀、穿孔，造成卤水泄露。随着盐矿生产规模的扩大，一条DN350的输卤管道已经不能满足生产的需求，盐矿经过论证，决定将旧管道内衬HDPE管修复；同时，新建一条复线，采用内衬HDPE管工艺进行内防腐，双线运行，既扩大了输送规模，又节约生产成本。 3

4、管道内衬HDPE管修复工艺在输卤管道改造中的应用3.1管道内衬HDPE管修复工艺管道内衬高密度聚乙烯（HDPE）管技术，是将外径接近主管道内径的HDPE衬管，经(益丰公司专利设备）缩径后，使其截面暂时小于主管道的内截面，在牵引力的作用下快速插入主管道。依靠HDPE衬管自身记忆特性或借助压力、温度使HDPE衬管回弹膨胀，HDPE衬管外壁过盈贴附于主管道内壁，形成牢固的管中管。3.2管道内衬HDPE管技术的特点有：在管道原位进行旧管道修复，无需全线开挖，一次施工长度可达1000-1500米施工周期短，无需养护，可即修即投修复成本低，约为新上管道的6070%左右内衬层连续，无焊缝、承插口等易腐蚀、渗

5、漏的薄弱点内衬层光滑，不结垢、不滋生细菌，减小流体摩阻，增大单位时间的流量能够提高管道的耐压强度2040%适用于DN100DN1200的各种材质的管道内衬HDPE管后的管道具有良好的整体性能，结合了主管道“外能抗冲击，内能承压力”和HDPE衬管“耐腐蚀、耐磨损、耐温、不结垢、长寿命”的特性。3.3管道内衬HDPE管修复工艺在输卤管道改造中的应用湘澧盐矿采用的内衬HDPE管技术，应用在穿越澧水河段的旧管道修复和新管道内防腐方面。澧水是湖南省四大河流之一，本工程位置处于澧水下游津市市附近，河面宽阔达600米，河水流量大。本次修复的旧管道是37712的焊接无缝钢管，采用HDPE内衬防腐的新管道是37

6、710的焊接无缝钢管。新、旧管道依次进行内衬HDPE管的施工，可以实现不停产施工。3.3.1施工准备HDPE衬管缩径机、清洗装置、试压装置、检测装置、翻边模具等的制作完善。相关设备的采购、检修。现场勘察，技术交底。3.3.2施工流程根据实际情况，先对新安装管道进行内衬，新管道内衬并与原输送管道连口，不影响正常输送时再对旧管道进行清洗、内衬修复。3.3.3操作坑的开挖、防护及管道断口根据施工组织设计方案，在管道各分断点处开挖操作坑，管道其余部位不需要开挖。操作坑内净尺寸：长度方向3.5-4m，宽度方向管线两侧各0.5m，深度至管底0.3m；穿插方向放坡15,坡宽0.5m。在管道弯头、支管的部位将

7、管道断开，断口尺寸：直管段断口尺寸为3.5m，弯头等处以满足工艺要求为准。3.3.4检测采用CCTV管道内窥系统，对管道内状况进行观察、能够清晰地反映管道内壁结垢、腐蚀等现象，并将录像资料传输到地面接受系统，进行整理和保留。CCTV内窥检测为制定、调整施工方案提供依据，也为修复前后效果比较提供资料。3.3.5管线穿绳 采用自动爬行器将钢丝绳从管道内一端拖到另一端，为管道清洗作好准备，这是至为重要的第一步，管道的除垢与清洗，HDPE管的牵引等工作，都得依赖这一钢丝绳。在本工程新管道防腐施工时，爬行器穿绳很顺利。但是在旧管道穿绳时遇到了一些困难。事后分析原因，主要是以前输卤过程中，河床中的管道局部

8、应用了双管并联运行，卤水流速急骤降低，至使输卤管道中淤泥沉积，以及停输后管道内的卤水在河水冷却作用下，NSO4析出。这些沉积物使爬行器无法完成穿绳工作。后用空压机送双胶塞带钢丝绳穿绳一次成功。3.3.6管线清垢只对旧管道进行除垢和清洗。先用羽毛清管器清洗2遍，再用钢丝刷清洗；最后用皮碗（刮板）清管器清洗，洗去管道内的盐份。本次清洗施工过程中，为了避免管道内液体排空后，河底管道受力平衡状态打破，向皮碗后端管道内注水，对河底管道起到了很好的稳定作用。3.3.7热熔焊接HDPE管在施工现场对HDPE管进行热熔对接，对口的错位量不能超过0.60mm，对每道口都要进行外观检验，HDPE管的总体对接长度一

9、般为待衬管线长度的1.05-1.10倍。对焊接好的PE管进行地面试压，压力0.2MPa，保压2h。3.3.8 HDPE管压U穿插及HDPE管的恢复将HDPE衬管，通过专用形压缩设备缩径，截面被压变成双层形（“凹”字形），从而使衬管截面缩小约40%。在牵引绳的牵引力作用下，快速插入主管道。衬管到位后，在HDPE管两端用密封器夹紧，密封器前安装进水阀门，用空压机缓慢升压，参考穿绳过程中所记录的注水时间及注水量和升压过程中所排出水的数量，升压过程中持续向PE管内注水，必要时间歇升压，确保PE管内容水量达到70%以上，避免管道内水被排空，管道在浮力作用下产生挠动和破坏。充压至0.3Mpa左右，保压6h

10、使夹层内的水充分排出，HDPE管管口恢复成圆形，衬管与外管道内壁贴合，形成管中管。3.3.9 及法兰的制作穿插完毕管道膨胀完全后，将PE法兰翻边制作于钢法兰上。3.3.10 分段试压及检测法兰制作完毕后，将试压盲板固定于管段两端，用空压机升压至0.4Mpa，保压2h后泄压；其他管道不向管内注水，泄压后用内窥系统检测HDPE管道恢复情况。3.3.11施工管段连接本次施工中，由于地形复杂，以及原有旧管道的局限，在水平面及铅垂面内，用了数个不锈钢管件，不锈钢法兰配合HDPE翻边法兰，不锈钢螺栓连接各施工段。3.3.12全线试压检测新管道单独试压，试验压力为1.5MPa，保压0.5h；旧管道试验压力为

11、0.8MPa,保压0.5h。3.3.13操作坑的恢复4 内衬修复旧管道与新建管道的经济效益比较随着穿越澧水输卤管道工程的竣工，湘澧盐矿37K输卤管道的运行安全有了可靠的保障。3月23日9点，开始试输卤，一次成功。运行正常后测定，电流从原来的110A上升至120A，管压下降了0.04MPa。说明管道输卤阻力减小，输卤能力提高。达到设计效果。采用内衬HDPE管工艺修复旧管道的施工周期短，对800米旧管道进行检测、清垢、内衬的施工，总共只用了3天时间，而内衬过程前后只用了2个小时，大大缩短了施工周期，降低生产成本。 类 别项 目内衬HDPE衬管修复旧管道铺设新管道破路及其它市政费用局部开挖操作坑，开

12、挖和地面恢复的市政综合费用低需要破路面、开挖管沟，开挖和地面恢复的市政综合费用高。有的路段是不允许开挖，或没有开挖的空间，不能进行新管的铺设管道主材费根据不同管径，需要的HDPE衬管壁厚510mm，材料费较低不论铺设金属管、厚壁HDPE管还是其它复合管材，购买主材的费用约占工程总造价的40-60%，材料费高施工工期施工周期短，相应的费用低施工周期长，费用高资源利用充分利用了旧资源旧管道 重新设计管位、报废旧管道，造成社会资源的浪费管道性能HDPE材料不结垢，耐腐蚀；外部的旧管道抗冲击性能强金属材料的管道内壁易结垢、易腐蚀；塑料管材强度低，抗冲击性能差环境保护减小噪音、灰尘等污染源，保护了城市自然环境由于工程规模大，造成较为严重的噪音、灰尘等污染对城市居民生活的影响不需要封路、基本上不影响居民生活、交通需要