专题文章
非开挖修复工艺介绍——紫外光固化法
2024-07-08 11:05:46 浏览次数：
分享到：
1 工艺简介
1.1 工艺定义
紫外光原位固化法(UV cured-in-place pipe method)采用牵拉方式将浸渍光固性树脂软管置入原有管道内并与原有管道紧密贴合后,通过紫外光照射使其固化形成内衬管的修复方法。1.2 适用范围
（1）适用于排水管道、供水管道、化学及工业管道等的重力和压力管道；（2）适用于圆形、椭圆、矩形等不同形状管道；
（3）适用于弯曲转角小于45˚管道；
（4）适用于管径范围150⁓2000mm；
（5）适用于基础结构基本稳定、管道线形无明显变化、管道壁体无严重破损，影响使用功能的管道；
（6）适用于管道内壁局部蜂窝、剥落、小型破裂，结构呈现微变形、渗漏、腐蚀、脱节、接口错位小于等于直径的15%等病害修补；
（7）适用于管道的整体修复、局部修复。
1.3 技术优势
（1）玻璃纤维内衬管具有更高的拉伸、弯曲等强度，目前市场上的玻璃纤维修复材料的大多都能达到弹性模量12000MPa，抗拉强度95MPa以上，结构性修复后的使用期限不低于50年。（2）紫外光固化修复技术由于其施工速度快（通常DN800以下管径30m左右管段施工仅需3~5h），施工占地小，修复壁厚薄，水流损失小，弹性模量高，施工简单以及产生污染小等特点，成为目前国内外应用最为广泛的修复技术。
2 内衬材料
玻璃纤维织物内衬软管（俗称玻纤软管）的结构从内到外为透紫外光的内膜，浸渍树脂的多层玻璃纤维织物，防渗外膜，防紫外光外膜。其中起承载作用的是由E-CR玻璃纤维（耐酸、碱腐蚀的一种玻璃纤维）织物与紫外光固化树脂体系组成的复合结构。
玻璃纤维织物内衬软管结构
软管固化后形成的内衬管。其短期力学性能指标如下表所示，长期力学性能不能小于短期初始性能的50%。
3 施工设备
紫外光原位固化修复施工需要的主要施工设备如下表所示：
4 作业流程
进入施工现场后，根据现场环境合理的规划施工场地，在作业区域设置安全警示标志、交通导向标牌等防护设备，在夜间作业时，在作业区域周边明显处设置警示灯。
在开始施工作业前，作业人员需穿戴好有反光标志的安全警示服，正确佩戴和使用劳动防护用品。
井下施工作业前应开启上下游井盖进行通风并进行检测，通风措施可采用自然通风和机械通风。
自然通风的时间不应小于30min，如市政排水管道经自然通风后，仍不符合气体检测的要求，应进行机械通风，机械通风的平均风速不应小于0.8m/s。
通风过程中应实时检测井下的空气含氧量和常见有毒有害、易燃易爆气体的浓度和爆炸范围。检测前，应先搅动作业井内泥水，使气体充分释放，保证测定井内气体实际浓度。
灌渠封堵应先封堵上游，再封堵下游；必要时应在封堵位置设置两道封堵。拆除时，应先拆除下游管堵，再拆除上游管堵。
使用充气管塞时，应实时检查管堵的气压，气压降低时，应及时充气。
如果管堵上下游有压力差，且管径在DN800以上，宜采用墙体等固定式封堵。临时排水设施的排水能力应能确保满足紫外光光固化修复的施工要求。
预处理前宜进行CCTV或目视检测，并根据原有管道的材质、缺陷情况制定合理的处理方案。
采用机械清理时，可采用敲除、刮除、磨除和切削等工艺。均不得损坏原有管道。
尽可能清除原有管道内沉积物、结垢、污物、腐蚀瘤等；消除管道渗漏、变形、破损和错口，不应有渗水现象。
内衬软管拉入前应铺设垫膜，垫膜宽度应大于原有管道周长的1/3，长度应超出原有管道500~600mm，垫膜在拉入过程中，不应发生断裂和堆积，拉入后应在两端锚固。宜喷洒非腐蚀性可生物降解的润滑液体。
管径大于DN1000时，拉入宜采用吊车辅助。拉入时，拉入速度应控制在5m/min以内。软管的最大牵引力应符合左式的规定。
内衬软管两端裸露部位应安装相应匹配的扎头布，若跨井段施工，中间检查井裸露的软管应安装带拉链的扎头布，扎头布应伸入管道至少200mm~250mm。
应在软管两端开设排气缝，外膜排气缝长度应为50~100mm，防渗膜排气缝长度应为10~20mm。
充气前应检查充气管、测压管等连接处的密封性以及扎头布绑扎的牢固性。充气装置应运行平稳后向内衬软管充气。
充气压力应能保证软管部分撑起，撑起后保压10~30min，保证玻纤层伸展开，树脂均匀分布。应在保压阶段将软管中预置的替换绳拉出，置换为耐高温的紫外灯牵引绳。
紫外光灯链进入内衬软管之前应按照固化的需求组装和测试。
紫外光灯链进入内衬软管前，应关闭充气装置，人工将紫外光灯架送入软管，送入过程应避免损伤内膜。
充气过程气压应缓慢升高，通过紫外光灯链上的摄像头观察材料内部情况，应使内衬软管充分膨胀扩张紧贴原有管道内壁，整个加压时间不应小于40min，对于未完全胀开的区域，应适当的提高充气压力。确认软管完全胀开后，将紫外光灯架缓慢地拉到管道另一端就位，过程中进行视频监控，排查存在问题。
各口径的操作压力值，宜参照下表执行：
固化时应监控内衬管内的温度，实时调整紫外光灯链巡航速度和充气设备进气量，以确保管壁温度在80℃~120℃之间。
固化过程中所有操作应在监管控制平台上进行，根据灯链长度、紫外灯功率、巡航速度确定相邻两灯的开启间隔。
当灯链到达终点时，应及时关闭电缆卷盘开关，依次关闭各盏紫外灯，相邻两灯的关闭间隔应与开启间隔相同。
软管固化完成后，应缓慢降低管内压力至常压，降压速度不应大于10kPa/min。
内膜宜在固化完成后去掉。
管道修复完成后，应对内衬管起点和终点端部进行密封和切割处理，切割处应整齐，并露出检查井壁20mm~50mm。
当端口处内衬管与原有管道结合不紧密时，在内衬管与原有管道之间应采用与内衬软管性能相同的树脂混合物进行密封。
5 典型案例
吉林省长春市南部片区在雨季时经常出现污水外溢、水体黑臭现象。急需采取综合治理措施，完善城市基础建设，消除黑臭水体，提高污水处理厂进水水质，增强污水处理厂处理效能。在充分了解长春项目内容和需求之后，金迪企业集团对症下药、正本清源，提出“清、检、修”一体化综合治理模式，紧紧围绕污水处理系统“一厂一策”提质增效的考核目标，3个月工期内完成单个工程60多公里清淤检测、30多公里紫外光固化修复、1200平方米的水泥砂浆喷涂以及1000余环的局部树脂固化，高效解决城市防洪内涝、消除黑臭水体。项目建成后为减少污水处理厂溢流流量及减少污水处理厂运行压力提供条件，为强化城市排水系统功能提供保障，从根本促进生态文明建设，改善城市生态环境，打造全国城镇排水管网病害治理样板工程。
修复前
修复后
冀公网安备 13065202000367号