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管道非开挖光固化

本文针对城市排水管网的翻新改造,结合国内一些城市非开挖修复工作的开展情况,重点阐述了在改造过程中可以节约成本、提高效率、减少扰民、提升质量紫外线固化法CIPP非开挖修复工艺的特点,也为城市地下管网的改造提供参考借鉴。

关键词: 紫外线固化 CIPP修复 非开挖 管网修复

紫外线固化法CIPP非开挖修复工艺来源于德国,目前在世界各地得到使用,作为CIPP非开挖修复中一种,它采用的是拉入法把碾压好的玻璃纤维软管拉入待修的旧管道中,固化是用紫外线和蒸汽加热固化,省去了搭架、翻转、用水等环节,实现环保、节约、低成本、100%非开挖修复的优越性,此工艺在欧美国家,已得到广大客户的认可和使用,笔者就具体的工艺情况作以下介绍。

1、紫外线固化法CIPP的灵活性和创新性

所有的排水管道都是单独的,其管径以及形状都各不相同,对于侵蚀性水流和机械承载能力有特殊要求。另外局部的条件也有较大的差异,因此,具有非常优良的材料特性的玻璃纤维软管内衬装置可以采用灵活多样的解决方案,采用比较快捷的安装施工方法满足排水管道非开挖内衬修复的较高要求,达到节省费用,延长管道使用寿命的目的。 紫外线固化法CIPP非开挖修复一次性可以生产长度达500M的软管,即使一段管道内的尺寸有变化,或管道有30°以内的弧度,都可以进行无皱褶修复。软管适合各种的管道:圆形,椭圆形,蛋形,方形等特殊形状,内衬修复范围:从DN150至DN1200,内衬壁厚从3mm至12mm。 灵活多样,快速,高度的创新能力以及较短的反应时间和独特的解决问题方法,使紫外线固化法CIPP内衬修复工艺及装置在城市管网修复的计划和施工阶段节约大量资源。

2、修复的时间较短,修复后立刻可以投入使用

从到达现场至完成内衬修复任务。先将管道内的积水排出,再将滑动箔片放置到适当的位置,紧接着把将碾压好的树脂玻璃纤维软管从深井处拉进要修补的管道内。由于配置有纵向增强物吸收扭力,增大了抗拉强度,避免了玻璃纤维软管划伤或过度膨胀。在玻璃纤维软管的一端安置好特殊的固定装置后,使用压缩空气将管子撑开,固化方式可采用紫外线或蒸汽进行固化,树脂变硬以后,玻璃纤维内衬管变内覆在下水管道上,它不仅具有密封的功能,还具有加强作用,管子变硬后,取下固定装置,抽出管子内膜,打开侧面进水口,已损坏的旧管道便修好了。 通常仅需要3—5小时,就可以完成一段旧管道的内衬修复任务,这对于管网改造工作效率的提高是非常有利的。一旦损坏的管道得到修复,内衬修复作业后,管道马上就可以投入运行,这一工艺特点已被世界各地的市政管理部门所采用。

3、与翻转法CIPP修复工艺的对比

紫外线固化法CIPP内衬适用于蒸汽或紫外线灯进行固化,与传统的聚酯针刺毡软管用热水固化工艺相比,蒸汽或紫外线灯固化工艺优于传统针刺毡软管的热水固化工艺,不仅能源需求较低,特别是紫外线固化工艺,现场无需水源,设备操作简单,固化时间短。整个固化过程,可以通过安装在紫外线前段的CCTV监控,让内衬过程随时掌控。 其次,紫外线固化法CIPP在固化作业后,立即可以拆卸掉。这就意味着,按照德国的DN1610标准要求,立刻对修复管道夹层的密封进行检查。独立的检验机构进行的各项检测,证实了紫外线固化法CIPP玻璃纤维软管可以获得优良的质量,这一质量的保证在软管制造过程中已被奠定了基础。

4、高标准的生产工艺流程

紫外线固化法CIPP内衬管生产选用优质的可持久的化学性的Advantex玻璃纤维为原材料,具有超强抗腐蚀性,主要是因为玻璃纤维软管是属于欧洲领先的由独特的无缝玻璃纤维增强夹层构成,已被同行较早地认可。 一方面,严格控制整个树脂的浸渍撵胶工艺流程,从生产流程一开始到成品供应,避免出现生产故障。另一方面,施工现场无化工品,对于保证居民和施工人员的安全,保护环境是十分重要的。树脂适用于紫外线固化和蒸汽固化。由于增强型玻璃纤维这类复合材料所特有的巨大的负载承受力,使紫外线固化法CIPP玻璃纤维软管的材料与合成纤维生产的传统内衬软管相比而言比值较高。采用合成纤维,如聚酯针刺毡制成的内衬软管作为树脂的骨架材料,没有任何增强性能。

5、一流的材料性能

紫外线固化法CIPP所使用玻璃纤维内衬管的高度回弹性和耐久性,基于其优良的机械性能。获得了合成纤维内衬材料无法期望获得的材料比值,紫外线固化法CIPP玻璃纤维内衬管的机械性能,适用于与长时抗弯弹性横量进行直接的比较。在10000小时长时应力断裂试验期间,确定了永久荷载的衰减因子。该试验考虑了所试验材料的蠕变性能。根据试验结果所得出的预测表面50多年期间永久载荷的条件下的材料性能。 另外,直接与其他内衬管相比,紫外线固化法CIPP内衬管的衰减因子为1.35,所产生的长时抗弯弹性模量较高。因此,紫外线固化法CIPP内衬管可以在相当薄的壁厚条件下施工。这表示,即使在极端的静态荷载要求条件下,紫外线固化法CIPP内衬管可以用很薄的壁厚达到与聚酯针刺毡管同样的强度,如:16mm厚玻璃纤维结构管内衬由8个垫层组成,其强度与56mm厚的聚酯针刺毡内衬相当,这样大大减小管道内衬的其壁厚,使载流能力损失最低,为下水管道横截面最小程度地被缩小提供了可能。 紫外线固化法CIPP玻璃纤维内衬管不仅具有较高的抗拉强度性能,而且还具有最佳的径向延伸膨胀性能。但是,由于拉入法CIPP玻璃纤维内衬管结构的原因,该内衬管无轴向延伸膨胀性能。

基于除了紫外线固化法CIPP玻璃纤维内衬管的生产取得DIN EN ISO 9001系列的认证之外,它拥有紫外线固化法CIPP玻璃纤维内衬管所需要适用性的所有数据(证明)。

在德国:获得德国建筑技术研究院DIBT授予“通用建筑监督许可证”。

在欧洲:获得欧洲标准法国建筑科学技术中心CSTB EN 13566—4的认证。

在美国:获得美国ASTM F1216—NSF/ANSI标准14的认证。

6、结束语

近年来,随着全社会环保意识的增强,城市地下管网改造中出现了一些非开挖修复地下管线的新技术如CIPP非开挖修复。结合实际情况科学地运用各种技术,维护城市管网的正常运行,具有不容忽视的重要意义,笔者在本文中主要介绍目前在国际上使用较广泛的紫外线固化CIPP修复工艺的特点,在不久的将来这种节能、环保、高效的工艺在城市发展过程的应用潜力必将迅增。