針對燃?xì)夤艿啦捎梅D(zhuǎn)內(nèi)襯技術(shù)修復(fù)前期適用性 評估的初步研究

1 翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯技術(shù)在國內(nèi)的興起
隨著國內(nèi)城 市建設(shè)的不斷進(jìn)步，基礎(chǔ)設(shè)施的逐漸完備 ，各種關(guān)系民生的事業(yè)都在蓬勃發(fā)展著。而針對燃?xì)庑袠I(yè)來說 ，從上世紀(jì) 80 年代開始，基本上國內(nèi)的城 市都 已開始發(fā)展和使用上 了管道燃?xì)?，尤其北?、天津、上海等大中型城市更是 已全面普及天然氣。
    燃?xì)獾拇罅ν茝V ，使得燃?xì)夤?網(wǎng)大面積的敷設(shè)和投 入使 用，也就相應(yīng)產(chǎn)生 了各種隱患。而伴隨使用年限的增長，管線的腐蝕也 日益嚴(yán)重，腐蝕穿孔現(xiàn)象時 有發(fā)生 ，同時第三者破壞造成燃 氣泄漏 、發(fā)生事故也是 屢見不鮮 。如何避免、降低此類事故的 發(fā)生、保護(hù)居 民用戶和燃 氣公司財(cái) 產(chǎn)不受損失 已成 為當(dāng)前安全運(yùn)行管理的重 中之重。由此而來 ，針對在役燃?xì)夤艿?的維修 、更新、替換也就成 了現(xiàn)今燃?xì)夤?網(wǎng)運(yùn)行中一個相當(dāng)重要 的課題。
    而對城 市建設(shè)來說 ，燃?xì)馐┕ぶ械南拗茥l件卻也在不斷增加。開挖 道路 修復(fù)這些管線 的可能性越來越低 。因此 ，近年來非開挖技術(shù)在燃?xì)夤芫€的新建和修復(fù)工程中所占的比例也就在逐年上升。其中，在地處城市核心區(qū)的老舊管線的改造項(xiàng) 目上尤為明顯。
    目前來看 ，國內(nèi)燃 氣行業(yè) 已廣泛采用的幾種非開挖技術(shù)包括 ：翻轉(zhuǎn) 內(nèi)襯法 、PE 管 “U ”型內(nèi)插法、裂管法、頂管法、定向鉆法等多種。以國內(nèi)燃?xì)庑袠I(yè) 占據(jù)領(lǐng)先地位 的北京市為例，90 年代初 ，非開挖技 術(shù)開始 引入 ，并逐步發(fā)展 ，成 為了管道更新 、修復(fù)的主力。
    針對管道的非開挖技術(shù)主要分為更新、修復(fù)、新建三大類型。更新主要指裂管、碎管等技術(shù)；
新建管道主要采用頂管 、定 向鉆等方式，近年來 ，由于兩者對地下周邊管線存在破壞的隱患，已不適用于城鎮(zhèn) ，尤其是人 口密集區(qū)燃?xì)夤芫€的施工；而以翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯和 “u ”管技術(shù)為代表的非開挖修復(fù)技術(shù)由于其是對管線內(nèi)部進(jìn)行加固修復(fù)的特點(diǎn)，逐漸成為了市場 上的新寵 ，這其 中由以翻轉(zhuǎn) 內(nèi)襯技術(shù)的發(fā)展最為迅速。
    對比各種技術(shù)，在歐美被作為主要管道修復(fù)手段并廣泛采用的翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯技術(shù) 由于其施 工耗時短 、開挖面積小，對交通、市政、環(huán)境的影響較小 ，對地下其他相鄰管線影響小等優(yōu)勢，已廣泛應(yīng)用在燃?xì)夤芫€的修復(fù)上，至今已歷時二十余年。期間，國內(nèi)也先后編制了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿婪情_挖修復(fù)更新工程技術(shù)規(guī)程 ，北京市地方標(biāo)準(zhǔn) 城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿婪D(zhuǎn)內(nèi)襯法施工及驗(yàn)收規(guī)程 等標(biāo)準(zhǔn)?？梢哉f一方面填補(bǔ) 了國內(nèi)在相關(guān)領(lǐng)域 的空 白，也為翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯的施工提供 了指導(dǎo)和理論基礎(chǔ)。
    與此同時 ，該項(xiàng)技 術(shù)的蓬勃發(fā)展 ，也 引出 了一個關(guān)鍵的問題 一針對技術(shù)的適用性論證，即工程的前期適用性評估方面 國內(nèi)一直 缺乏相應(yīng) 的準(zhǔn)則 ，這在一定程度上也制約 了翻轉(zhuǎn) 內(nèi)襯技 術(shù)在國內(nèi)燃?xì)庑袠I(yè)的發(fā)展。

2.針對翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯技術(shù)適用性評估的初步研究
    國際上管道風(fēng)險評估理論的核心就是對把可能影響到管道安全運(yùn)行的干擾項(xiàng)進(jìn)行規(guī)劃分類，并分 別進(jìn) 行評價 。筆者認(rèn)為 ，針對該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于燃 氣管道修復(fù)適用性的前期評估 方面一定程度上可以借鑒這些理論 。
    而同時 ，結(jié)合翻轉(zhuǎn) 內(nèi)襯施工的特點(diǎn) ，與 國內(nèi)燃?xì)馐┕?、運(yùn)行維護(hù)中存在的問題 等情 況，也應(yīng)當(dāng)對其進(jìn)行一定程度的優(yōu)化與修改。翻轉(zhuǎn) 內(nèi)襯技
術(shù)作為一項(xiàng)針對管道的非開挖修 復(fù)工藝，核心是對管道內(nèi)部進(jìn)行加 固，從而提高其承壓、密閉等能力。因此 ，與老式的 明開換管等工藝相 比，其對管道所屬位置的地下環(huán)境 、管道的原防腐層等要求相對較小 ；與其他 非開挖 工藝相 比，其特點(diǎn)也造成了判斷其適用性方面的獨(dú)特性。
    此外，還需要考慮到，由于我國燃?xì)廨斉錈o論是在設(shè)備建設(shè)、使用還是運(yùn)行、維護(hù)、管理等水平上同國外相比還存在著一定的差距 ，所以針對我 國的評估研究也將面臨以下幾方面的較為特別的問題 。
    (1)原始資料不完善：城市地下管線凌亂無序 ，很多也難以查證 ，對施工造成影響 ；
    (2 ) 現(xiàn)存標(biāo)準(zhǔn)、體制缺乏規(guī)范 ：不能及時或沒有發(fā)現(xiàn) 問題及隱患所在 ；
    (3)外力破壞情況嚴(yán)重：第三方施工單位破壞 、老舊管線防腐層破壞、地下水、電流等影響。
    因此 ，以上所有 因素都是我們在考慮翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯工藝在國內(nèi)燃 氣管道修 復(fù)領(lǐng)域的適用性方面應(yīng)當(dāng)予以注意的。結(jié) 合以上 的分析 ，我認(rèn)為可以模擬管道風(fēng)險評估理論 列出關(guān)鍵因素 ，并提 出其重要程度 (見下表 1) ，建立針對翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯技術(shù)前期適用性評估的模型：


結(jié)合表格 ，我們逐條進(jìn)行分析 ：
    (1) 管道腐蝕 ：管道的腐蝕是從管道敷設(shè)起就就開始存在的問題，且會隨著管道服役期的增長逐步增加 。主要包括內(nèi)部腐蝕和外腐蝕兩方面。由于北京市 (乃至全國) 大部分管線的運(yùn)行時 間都較早 ，基本都經(jīng) 歷或仍在運(yùn)行人工煤氣 ，這也就造成 了氣體 中的焦油、奈、水 以及其他雜質(zhì)對管道內(nèi)部造成了腐蝕。
    而外腐蝕 的產(chǎn)生原 因主要是 由于管線投用使用時間早 ，防腐技術(shù)較差 ，電保護(hù)也沒有被重視 。在有外力影 響或地下復(fù)雜的情況下 ，防腐層被破壞或被剝離 ，造成管道外壁直接裸露 ，形成腐蝕 。
    兩者結(jié)合 ，造成管道腐蝕 ，嚴(yán)重情 況下甚至造成穿孔等現(xiàn)象，這在我們的燃?xì)夤艿佬迯?fù)工程中也是存在的(極端情況下，甚至發(fā)生大面積穿孔，
地下水滲漏 - 2015 年南三環(huán) 高壓 內(nèi)襯工程 ) 。在傳統(tǒng)情況下 ，也只能將其更換。
    而結(jié)合 歷年的翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯 施工經(jīng)驗(yàn) ，在沒有較大面積 內(nèi)部連 續(xù)腐蝕 的情況下 ，采用該技 術(shù)只需將管道 內(nèi)壁完全清理干凈 ，即可通過 內(nèi)襯的粘 貼成功的針對管道腐蝕進(jìn)行修復(fù)，從而保證了管道的密封性。而 多年 的北京市燃?xì)夤艿朗┕そ?jīng)驗(yàn)也驗(yàn)證了其效果。
    因此，針對存在腐蝕的管道，翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯修復(fù)有其獨(dú)特的優(yōu)勢 ，也是施工的主要選擇。
    (2) 早 期施工 ：翻 轉(zhuǎn) 內(nèi)襯為非結(jié)構(gòu) 性修復(fù) ，需要 以原管道為支撐 ，與之黏貼建立新的體 系，從而對管道進(jìn)行修復(fù)。因此，原管道的鋼材質(zhì)量、焊接 質(zhì)量等也是我們在選擇 翻轉(zhuǎn)技術(shù)前需要考慮的問題 。
    這其中包括鋼管的原壁厚 、現(xiàn)狀壁厚、鋼材標(biāo)號 、強(qiáng)度、焊縫 質(zhì)量等 。這幾項(xiàng)都需要在施工前進(jìn)行驗(yàn)證確認(rèn) 。以多年 的翻轉(zhuǎn)施 工經(jīng)驗(yàn) 來看，使 用三十年左右的管線幾項(xiàng) 要求都完全符合翻轉(zhuǎn)粘接的條件 。
    因此 ，此項(xiàng) 內(nèi)容只要立項(xiàng)前期有完善 的實(shí)驗(yàn)與記錄 ，也是可以確保施工的。
    (3) 外力影 響：外力方面 主要有兩種 ，一是地面變化造成 的應(yīng) 力改變 ，使管道產(chǎn)生了應(yīng)力。而翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯修復(fù)的特點(diǎn)是每百米左右開挖工作坑 ，并斷管施工。這一措施也恰 好起到了對應(yīng) 力的釋放作用 。
    另一方面 ，各種人為的、 自然的影響 ，也會對管道造成破壞，產(chǎn)生外部變形 ，甚至破裂。這就需要結(jié)合管道內(nèi)窺技術(shù) (C CTV )進(jìn)行提前檢測，與上一 條相似 ，只要管道沒有被嚴(yán)重破壞，均可進(jìn)行翻轉(zhuǎn)施工。
    (4) 自然因素與社會因素：兩者主要包括地下水 、化學(xué)成分、電流 以及靠近鐵路 、光纜等而產(chǎn)生的雜散 電流等對管道產(chǎn)生的沖擊，從而有可能對管道產(chǎn)生腐蝕。長期 的腐蝕 ，嚴(yán)重情況下甚至?xí)艿澜Y(jié)構(gòu)造成破壞，影響翻轉(zhuǎn)施工的效果。建議 ，評估 中對 存在 以上 問題 的位 置加以注意 ，有可能的情況下前期設(shè)計(jì)中進(jìn)行改線。
    (5) 運(yùn)行管理 ：管道投入使用以來的完整的運(yùn)行管理資料 也是十分重要 的，它可以對待修復(fù)管線的情況進(jìn)行較為具 體的介 紹，為后期的修復(fù)提供基礎(chǔ)。
3 結(jié)論與建議
    上文結(jié)合管道的風(fēng)險評估、翻轉(zhuǎn) 內(nèi)襯的特點(diǎn)等列舉出了可能影 響到翻轉(zhuǎn)施工的項(xiàng) 目。通過分析 ，在可能影響施工的因素中，管道的各種腐蝕 、破壞及歷年運(yùn)行情況等項(xiàng) 目是最為重要的。
    可以認(rèn)為 ，翻轉(zhuǎn) 內(nèi)襯具有 良好的適 用性 ，可以應(yīng)對一些燃?xì)夤艿谰S修 中傳統(tǒng)工藝無法修理 ，只能更換 的情況?？梢哉f 只要結(jié)合上表 內(nèi)容在立項(xiàng)前期進(jìn)行 系統(tǒng)的調(diào)查與實(shí)驗(yàn) ，排 除隱患 ，在此基礎(chǔ)上 ，確定翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯技術(shù)修 復(fù)管線是可行的。而通過上世紀(jì) 90 年代至今 ，在北京市的數(shù)十公里的修復(fù)工程及 良好的效果反饋 ，也證 明了其具 有相 當(dāng)廣泛的適用性。是可以應(yīng)用于絕大多數(shù)城市燃?xì)夤艿赖男迯?fù)中的。
    此外 ，也建議 ，在今后 的設(shè)計(jì)及施工過程 中，要更加重視 電保護(hù)的作用；重視修復(fù)施工后建立完善施工資料 ；同時加 強(qiáng)巡檢 、防止二次破壞。以上多種方式結(jié)合一定能成功地對老 舊管道進(jìn)行修理 ，使其煥發(fā)青春。