中拓公司技术资料

1、河南中拓石油工程技术股份有限公司技术资料二一五年一月前言河南中拓石油工程技术股份有限公司（原濮阳市中拓管道清洗修复工程有限公司）是国内首家以非开挖技术作为主导的管道清洗、修复专业化公司，注册资本金9636 万元，2013 年产值突破 2.8 亿元。在国内，中拓公司下设修复分公司、试压分公司、安装分公司、投运营分公司、穿越分公司、亚洲分公司等6 个主要分公司，以及在北京注册成立的“中拓联合工程设计（北京）有限公司”；在国外，2007 年在苏丹成立了苏拓石油技术服务有限公司，并在阿尔及利亚、伊朗、乍得、缅甸等国家设立了分公司或办事处。2001 年，中拓公司“穿插 U-HDPE管内衬修复旧管道技术”

2、通过国家建设部科技成果评估鉴定（建科评 2001035 号），并列入国家科技成果转化指南 ；2002 年、 2010 年，公司先后两次被河南省科学技术厅评定为省级“高新技术企业”； 2003 年建立了自己的技术中心，并于 2008 年被河南省发改委认定为“省级企业技术中心”；截止目前公司已拥有专利25 项。公司于 2002 年通过 ISO9001 质量管理体系认证，于2006 年通过 ISO14001:2004 环境管理体系认证。 公司现为中国石油工程建设协会防腐保温技术专业委员会、国际非开挖技术协会、 中国非开挖技术协会等会员单位， 2006 年被评为“山东省城市供水行业重点推荐企业”。自公

3、司成立以来，始终致力于管道非开挖修复技术的研究与施工技术的改进，现拥有化学清洗技术、物理清洗技术等多种管道及设备清洗技术，穿插 HDPE管内衬修复旧管道技术、 CIPP 软管内衬修复旧管道技术、 不锈钢内衬修复技术和挤涂聚合物水泥砂浆修复技术等多项管道非开挖修复技术，已成功应用于全国多个城市和地区市政供排水、石油、天然气、煤气、钢铁、电力和炼化等各类管道的修复和清洗。凭借公司“质量、技术、作风”赢得了良好的企业声誉。第一篇管道及设备清洗技术1. 化学清洗技术1.1 化学清洗技术概述化学清洗是采用化学药剂和一定的工艺手段对工业设备、管道容器等进行除油、除锈除垢、除焦碳等清洗过程。1.2 化学清洗

4、工艺流程上水检漏碱洗酸洗漂洗PH 值调节废液处理水冲洗钝化其中碱洗、漂洗、 PH值调节和钝化等步骤一般在开车前清洗或特殊要求情况下才有。 1.3 化学清洗剂的配制化学清洗剂由主剂和助剂组成，主剂一般用盐酸、硫酸、硝酸等无机酸和柠檬酸、氨基磺酸等有机弱酸，对于有机结垢的清洗还有专用有机清洗剂；由于主剂对钢铁等金属管道和设备有腐蚀性，在主剂中加入缓蚀剂较小腐蚀，为了加快除垢效率往往加入表面活性剂、渗透剂等助剂。主剂和各种助剂按照一定浓度配成清洗剂，在一定温度和时间下清洗作业。1.4化学清洗的优缺点a. 优点化学清洗可除去管道内各种结垢，清洗效果好；可进行长距离管线的清洗，不受被清洗对象形状限制。b

5、. 缺点输油管道中的污垢大多含有硫化物，清洗过程中与酸反应易产生 H2S 等有害气体，有一定危险性；产生清洗后废液，不易处理；化学清洗清洗液浓度、 缓蚀剂量和清洗时间等要严格控制，否则易对原管道 （金属管道）产生一定腐蚀。1.5化学清洗技术的应用由于化学清洗会产生大量废液和有害气体，在管道修复（特别是市政管道修复）施工中很少采用化学清洗技术。中拓管道清洗工程公司从事油田注水管网的化学清洗、精馏塔除焦炭清洗、长输管线油改气化学清洗、工业设备开车前清洗等多种化学清洗项目，研制出H2S 抑制剂、多功能缓蚀剂、 WQ两相型原油清洗剂等清洗产品。2. 物理清洗技术物理清洗技术又分为高压水射流清洗技术和P

6、IG 物理清洗技术2.1高压水射流清洗技术技术概述高压水射流清洗是利用经设备增压系统加压的水由喷头射出形成高速水射流，这种水射流有很高的冲击和剥削能力，可将管壁上的结垢、金属氧化物和其他附着物清除，清洗质量很好。配用不同规格形状的枪头可对不同规格的管道进行清洗除垢，针对大口径的管道的清洗我公司备有旋转枪头。高压水射流清洗优缺点图 1高压水清洗枪头a. 优点应用范围广，不但可以对管道进行清洗，还可以用于工业设备（如换热器、锅炉、塔、储罐等）的清洗；对管道设备无腐蚀，不污染环境，产生的污水易于处理。b. 缺点清洗距离短，不适合长距离管道的清洗。2.2 PIG 物理清洗技术PIG 清洗技术不是一项单

7、项技术，它包括现场跟踪技术和发射、接收 PIG 技术。 PIG 技术兴起于 20 世纪 70 年代，我国 PIG 清洗技术是从日本、英国、美国引进的，目前已在我国广泛应用。物理清洗技术原理它是将 PIG 清管器放入发射器后，通过输送介质或压缩空气在PIG 前进方向产生压力差，形成前进推力，使PIG 清管器沿管线前进，在运行过程中，PIG 本体或其清洗附件在管内不断与管壁的积垢接触、挤压，并把积垢刮削下来；与此同时，介质在通过PIG 柱面与管内壁所形成的间隙时会形成高速环隙射流，对所刮削下来的垢进行冲击、搅拌，使垢随之排出。物理清洗技术的发展应用最初是把聚氨酯材料发泡后加工成圆柱形，类似于炮弹状

8、，然后在其表面加工出螺纹或安装上毛刷钢丝带等附件，加大了它的机械磨擦强度。因为发泡聚氨酯具有收缩好、强度高的特点，所以它可通过异形管、 “ T”形管及 90°弯头，它能安全高效的实现长距离各类管线的在线清洗，具有清洗彻底，对管线无损伤、无腐蚀等优点。目前， PIG 物理清洗技术已得到很大发展，出现了多种PIG 清洗球，有硬质多皮碗清管器、直板式清管器，河南中拓石油工程技术股份有限公司研制的高效组合式清管器已获得国家实用新型发明专利 （专利号： ZL01221587.2），该装置主要由 PIG 球、发射器、接收器、压力测量仪表、 PIG 跟踪仪组成。另外随着以铸铁、钢筋混凝土为主的市政

9、供水、输气管道的修复施工，又开发出带有钢丝刷的新型牵引式清管器，清洗效果明显且操作简单。第二篇穿插 U型 HDPE管内衬法1.技术原理穿插“ U”型HDPE管内衬法是利用外径比旧管道内径略小的HDPE管，通过变形设备将HDPE管压成“ U”型并暂时捆绑以使直径减小，通过牵引机将HDPE管穿入旧管道，然后用水或气（汽）压与通软体球将其打开并恢复到原来的直径，使HDPE管涨贴到旧管道的内壁上，与旧管道紧密的配合， 形成 HDPE管的防腐性能与原管道的机械性能合二为一的一种 “管中管”复合结构。2. 技术特点（ 1） 内衬用 HDPE管优异性能a. 在额定的温度、压力状况下， HDPE管可安全使用

10、50 年以上b. 卓越的耐腐蚀和抗磨损性能，c. 超低摩阻性能，管壁光滑、不结垢d. 卫生性能良好，无毒、不滋生细菌e. 较宽的适用温度范围， 60 60为 HDPE管的安全使用范围（2）“ U”型穿插内衬 HDPE管技术特点a. 对旧管道清洗质量要求低b. 施工周期短c. 变形量大，达到 30%40%，穿插阻力小，管体损伤小d.一次穿插距离长，并且可穿过不大于15°的弯头f. 适用范围广，适用于 75mm 2000 mm的各种材质旧管道的修复图 2 通球清洗过程图 3变形前的HDPE管道图 4变“ U”型后的HDPE管道（ 3） 内衬 HDPE管的规格设计内衬用 HDPE管的主要设

11、计参数包括HDPE管外径、壁厚。HDPE管外径根据实际测量的原管道内径确定。依据对 HDPE管材料性能的研究和以往施工经验，所选 HDPE管外径比原管道实际内径略小。 这样有利于穿插后恢复圆形，并且在长期使用过程中，由于管内存在介质压力，内衬管最终会紧贴于原管内壁。根据施工经验并借鉴直埋式HDPE管壁厚计算公式，得出一壁厚经验计算公式，所设计壁厚图 5HDPE管道穿插内衬既有利于施工，又有一定承压能力。根据工程力学和材料力学中相关理论，HDPE管裸管承压能力高于一般饮用水供水管道工作压力（0.2 0.7MPa）和燃气管道工作压力（0.1 0.4MPa），可防止原管道由于局部破损而引起的爆管泄漏

12、的发生。原油输送管道输送压力较高（达到 1.0MPa 以上），管材质一般为碳钢，内衬修复后即使原管道存在腐蚀穿孔内衬管也可承受很高的工作压力。中原油田采油二厂新北二集输输油干线用该技术修复后试压压力达到 2.5MPa，未发生泄漏。3. 工艺流程第三篇CIPP 软管内衬法软衬法（ Soft Lining）软管内衬法，也称原位固化法（ Cured-In-Place-Pipe; CIPP ），是在现有的旧管道内壁上衬一层液态的热固性树脂，通过加热（利用热水、热汽或紫外线等）使其固化，形成与旧管道紧密配合的薄层管，而管道断面没有损失，但流动性能大大改善了。使用这项技术修复的管道寿命可达 3050 年。

13、软衬法适用于管径为 502000mm的各类管线的修复。软衬管的置入方法有两种：翻转法和拉入法。1翻转浸渍树脂软管内衬法（Insituform Lining）技术原理：该技术使用浸透热固性树脂的带有防渗膜的纤维增强软管或编织软管作衬里材料，将浸有树脂的软管一端翻转并用夹具固定在待修复管道的入口处，然后利用水或气压使软衬管浸有树脂的内层翻转到外面，并与旧管的内壁粘结。一旦软衬管到达终点，向管内注入热水或蒸汽使树脂固化，形成一层紧贴旧管内壁的具有防腐防渗功能的坚硬衬里。固化前树脂管的柔性和内部压力可使其充填裂隙、跨过间隙、绕过弯曲段。树脂固化之后，软衬管形成一和原管的形状一致，内径比旧管道稍小的新管

14、。图 6翻转内衬管道结构图翻转浸渍树脂内衬法是由英国工程师于20 世纪 70 年代初为修复下水管道而开发的，近年来已在世界上40 多个国家和地区使用。2 CIPP 拉入法树脂内衬工艺技术原理：CIPP 拉入法树脂内衬工艺是采用有防渗透薄膜的无纺毡软管， 经树脂充分浸渍无纺毡软管后，从检查井处拉入待修复管道中，用水压或气压将软管涨圆，固化后，形成一条坚固光滑的新管，达到修复的目的。从国外旧管修复情况来看，由于这项技术适应性强，质量可靠，利用检查井作业，可以做到一揪土不动，是真正意义上的非开挖， 已经在排污管道上得到的广泛的应用。特别是采用图 7翻转内衬后的管道该技术修复排污重力管道其遇下沉的管道

15、有很好的通过性，使得许多百米左右的下U 型过河管道，有了内衬修复的可能。3技术特点（ 1） 软管内衬法有如下优点：a. 只需开挖较小的工作坑或利用检查井即可修复局部管段或整条管线；b. 软管内衬法修复旧管道施工周期短；c. 没有接头，内衬管光滑、连续，彻底改变了管道的表面情况，降低了管道的表面粗糙度，提高了管道的输送能力；d. 内衬层隔绝了腐蚀环境，完全抑制了管道的内腐蚀；e. 可适应非圆形断面和弯曲的管段；f. 无须灌浆，过流断面损失很小。（ 2） 软管内衬法有如下缺点：a. 对管道清洗的要求高；b. 每个工程要求使用不同的编织管，每段管段要求专门设计制作。4工艺流程管线勘查确定操作坑原管道

16、改造原管道清洗内衬准备软管制作浸渍树脂交工端口处理与连接热固化成形内衬施工第四篇不锈钢内衬法1. 技术原理不锈钢内衬法，是在旧管道内部穿插内衬薄壁不锈钢管，或将不锈钢板采用卷板形式在管道内部进行焊接，整体成型。其不锈钢内衬层具有耐腐蚀、寿命长、承压高、内壁光滑、不易结垢等优点，管道内衬修复后能起到堵漏、提压、防腐、降阻的作用。不锈钢内衬技术具有施工周期短、临时占地面积小、安全可靠、不阻碍交通及周围环境等显著特点。2. 技术特点（ 1） 内衬用不锈钢板优异性能牌号0Cr18Ni9牌号0Cr18Ni9牌号0Cr18Ni9牌号0Cr18Ni90Cr18Ni9(304) 不锈钢的化学成分及性能（表 1

17、）化学成分（ %）CCrNiSiMnSPTi 0.0717-198-111.02.00.030.035（表 2）物理性能密度比热容 C弹性模量 E线胀系数 d热导率-6-1220010K10 W/m.K33103kg/m10 J/kg.K(MPa)20-20- 20-1000 C 300 0 C 500 0C1000 C 300 0C 500 OC7.970.5019900016.017.5（表 3）耐腐蚀性能介质条件试验时间腐蚀速度介质浓度（ %）温度（ 0C）（ h）（mm/a）0.5 99200.1硝酸9337 0.010.5 991901000.06 0.14硫酸90 95203601

18、0320.0006 0.008（表 4）机械性能项目热处理制度 bs0MPaMPa%室温机械性能 539 196 45 501100-1150C 水冷11000C水冷540-706201-38248.8-6959.5-81室温机械性能01150 C水冷6500C37898.13340082.43461900 C28457.57411000C（2）不锈钢内衬法技术特点a. 对旧管道清洗质量要求低b. 施工周期短c. 一次穿插距离长 400500m，管内焊接内衬法可穿过任意角度的弯头。d. 适用范围广，适用于 75mm 2200mm的各种材质旧管道的修复。图 8管道内部处理前后效果对比图 9管内焊

19、接图 10不锈钢焊接成型3工艺流程第五篇裂（碎）管法1. 技术原理采用碎（裂）管设备从内部破碎或割裂旧管道，将旧管道碎片挤入周围土体形成管孔，并同步拉入新管道的管道更新方法。2. 适用范围（ 1）主排水管线的更换（ 2）支线排水管线的更换（ 3）主供水管线的更换（ 4）燃气管线的更换（ 5）其他适用管线的更换图 11裂管法示意图3. 主要特点 :（ 1）整体管线的更换（ 2）结构管线： HDPE或工程特殊要求的硬质管线（ 3）通常增加尺寸： 20% 到 30%（ 4）最大增加尺寸： 150% 或更大 ( 条件许可 )（ 5）更换长度： 15m到 150m（ 6）更换直径： 100mm到 900

20、mm4. 优点 :（ 1）最小开挖要求（ 2）有限的公共与商业干扰（ 3）适用于不适合或不便于开挖的场合（ 4）缩短施工期（ 5）降低施工成本（ 6）几乎所有材质的管线都可以通过涨管法进行更换第六篇非开挖管道修复配套技术非开挖管道修复技术是涉及多种知识领域和多种技术领域的综合性工程技术。它涉及到工程力学、流体力学、材料力学、高分子材料、机械设计与制造、电子学等学科。河南中拓石油工程技术股份有限公司是国内管道修复、清洗行业的佼佼者，拥有大批技术开发、设备制造和施工管理人员， 通过不断技术创新和工程施工， 不但掌握以上几种主体管道修复技术，还掌握和开发了地下管道探测技术、旧管道清洗技术、管道成像检

21、测技术等多种与之配套的技术和施工设备，并获得了多项国家技术专利。1. 地下管道探测技术有些管道由于铺设时间较早，与之相关的图纸、资料已遗失，管道情况不清楚，修复施工前必须查明其具体情况，如地下管线的平面位置、走向、埋深（或高程） 、规格、性质、材质等，并编绘地下管线图。目前，隐蔽地下管线的探查方法主要有物探法和全球卫星定位系统（ GPS）。 GPS是一种精确确定管线位置的重要技术，已在一定范围内得到应用，该方法准确的确定标志的经度、纬度和高度数据，精度可达到1 英寸以下。地下管线物探方法较多，主要有电磁法、直流电法、磁法、地震波法和红外辐射法，应根据任务要求、探查对象、当地地球物理条件和实际条

22、件选择。河南中拓石油工程技术股份有限公司引进英国雷迪公司的 PCM地下管线探测系统，它利用发射线圈产生的电磁场在金属管线中感应电流所产生的电磁场探测出旧管线的走向、埋深等情况，根据电磁场产生的异常判断外防腐层破损位置，另外结合天津嘉信技术公司开发的防腐层评估软件还能对管线的外防腐层进行全面的探测评估并建立档案以便更好的对管道进行管理和修复。2. 管道 CCTV成像检测技术1. 概述图 13 PCM检测仪管道 CCTV（闭路电视）成像检测技术是对管道清洗前结垢状况、清洗后清洗质量和修复后管内衬层质量进行视频成像检查的专项技术。河南中拓石油工程技术股份有限公司为适应管道修复工程施工的需要， 独自开发出管道CCTV内部成像系统，已获得国家实用新型专利 （专利号： ZL01221588.0）。2. 管道 CCTV成像监视系统它是由自动爬行器、外部控制系统、图像记录系统、监视器系统、信号线、信号线架等组成。自动爬行器可在管道内自动前进、后退，其内部安装有微控制处理器（microchipcontronler）和前部安装可