1、一、前言管道修復技術主要是隨著城市基礎設施的老化出現的。城市給排水、燃氣等管道系統也像其他年久的結構一樣，受到破壞的可能性越來越大。 管道深埋地下，具有不可見性，在一定程度上無法了解地下管道的具體狀況，有時這些設施會在沒有任何預兆的情況下被破壞。破壞的結果是引起運行中斷，管道業 主不僅要承擔巨大的經濟損失，有關方面還要承受極大的公眾壓力。管道的更換不僅費用巨大，同時還會帶來環境及社會問題，這在一定意義上已經不是管道業主和 用戶的事情。繁忙的城市交通，環境保護、古跡保護區、農作物和植被保護區以及高速公路、鐵路及建筑物、河流等都要求管道業主及政府管理官員必須最大限度地 減少管道建設及管理中的開挖工

2、作量。 作為非開挖施工技術的組成部分，管道修復技術在世紀年代末期首先在英國、美國及日本得到開 發。西方發達國家的許多污水管道和自來水管道均已有一百多年的歷史，因而需要修復或更換這些管道的施工技術。首先需要查明管道的內部狀況，因而開發了閉路 電視攝像機以滿足這一要求。在查明管道損傷的情況下，采用免開挖修復技術是一項技術含量高的方法，管道修復技術的開發隨之開始。首先被開發應用的是 ，隨后內襯管等技術相繼被開發應用。管道修復技術的進步是隨著材料技術、電子技術的進步而發展起來的。材料技術的發展給管道修復技術提供了可 以按照要求任意改變形狀的修復材料，電子技術的發展使管道不開挖檢測和評價成為可能，遙控機

3、器人則可修復地下管道。 管道修復技術不斷成熟，已經成為管道建設技術的重要組成部分，這一點已被年布拉格國際非開挖技術會議所證實。出席此次會議的有代表當今管道非開挖技術水平的家公司，其中有家是管道修復公司。 在世界范圍內，目前已有或正在開發的非開挖管道修復和更換方法大約有多種，與管道修復相關的企業的數量超出了想像。在互聯網上輸入關鍵詞：管道、修 復，檢索結果竟給出了多條的信息，其中大部分是從事管道修復企業的網頁。具體的企業數量已經并不重要，如此的網頁或網站信息足以說明管道修復技 術在國際市場上占有的空間。 二、國外管道修復技術及其應用狀況將各種管道建在地下是通常的做法，為減少對社會的負面沖擊，各種

4、各樣的非開挖技術相繼開發出來，管道修復技術作為管道非開挖技術的一個重要分支也受到了越來越多的關注，管道修復技術的工藝方法層出不窮。 局部及井口修復技術 丹麥的公司推出的局部維修設備在年下半年已進入市場。該設備所用原料為環氧樹脂的玻璃纖維層，把一段襯層放入 管道后，由蒸汽壓力使其膨脹與管壁緊貼，維修過程大約需要小時。這種技術適用于維修管道破斷、裂隙、錯位、接頭開縫以及損壞的支管。在市場上可買到各種 不同規格長度、直徑和壁厚的襯層。澳大利亞開發了一種設備，用于更新檢修井、雨水井及檢修人員出入。該設備使用一種成型好的 帶，帶子為螺旋纏繞，能與現有管道緊密貼合。該帶能通過檢修井的開口，直接送進管道，無

5、須去掉蓋板。帶接頭有相互搭接的鎖口，起到防水 密封的作用。設備可用于修補環形、橢圓形、蛋型或周長為祝叮埃昂撩追叫味廈嫻墓艿饋?英國的管道修復承包商 最近推出了一種修復管道接頭及管道周向裂紋的非開挖系統-，可用于修復大口徑管道。該系統提供的小端面橡膠密封在可膨脹的不銹鋼 環的壓力作用下，緊貼在鋼管的內表面。對于煤氣管道，可用橡膠做密封材料，對于上水管道，用橡膠作密封材料。該系統適用于直徑為 管道的修復。加利福尼亞公司的襯管是用一層不透水內膜的玻璃纖維 組織現場制成的，用于檢修口的修復。纖維組織在浸入環氧樹脂前，做成檢查井的形狀，將氣囊下放到位，然后加壓，并切除多余的襯管。以聚烯烴材料為主體的修復

6、技術 聚乙烯材料在過去的幾年中已被確定為一種用于工業管道、城市燃氣管道及市政下水管道系統的備選材料。聚乙烯材料具有抵抗化學侵蝕和使用壽命長的特性，而 且其優異的可焊性能夠提供理想的連接。在任何系統中部件的接頭數目都應盡量減少，以達到減少潛在的泄漏點的目的。大長度不開挖重新加襯修復的技術不僅對環 境有利，費用低，而且可將管道的接頭數目降到最低，同時，修復后管道的可靠性得到了最大限度的提高，這種提高甚至使修復后的管道比新建的管道具有更高的可 靠性和更長的使用壽命。聚乙烯材料已經普遍用于各類管道系統的修復，其中包括結構修復與非結構修復系統。技術工藝方法也由初期的插入方法（縮徑插入）發展 到多種工藝方

7、法，比較著名的工藝方法有折疊變形法、熱拔法、冷軋法和修復系統等。使用這種方法，管道修復后的截面積有一定的減小，內襯 與原管道之間沒有間隙，因而不需密封，可用于管道的長距離修復，不同的方法對技術人員的要求不同。（）折疊變形法。可用于結構性和非結構性的修復。形襯管使用無接頭的管，利用材料的形狀記憶特性使其變成形，并將內襯送入管內，然后利用物理條件使其恢復原來的管道形狀。這種方法的優點是施工速度快，使用連續的長管，沒有接頭。 （）熱拔法。這種方法是由英國煤氣公司開發的。施工時，在加熱之后通過一個模具或壓輪拉拔內襯管，使內襯管的分子鏈重新組合，管徑減少。對于英寸的 管道，管徑減少約，對于英寸的管道，管

8、徑減少約為。變形就位之后靠塑料長分子的原始結構的記憶功能，使其直徑逐漸自然恢復到與舊管相同的形 狀和尺寸。（）冷拔法。由英國的公司開發，是利用一臺液壓頂推裝置向一組滾軋機推送塑料管，減少管道的直徑。施工時，將標 準的中密度或高密度聚乙烯管對焊成適當的長度后，在現場進行冷軋，使直徑減少，便于置入舊管內。當襯管就位后，對其施加壓力，以恢復原有的尺寸，與舊管形 成緊密的配合。（）修復系統是污水管道修復技術的一項創新。就管道而言，可達到較高的綜合質量。該系統適用于不同管徑管 道的故障修理，內襯尺寸完備，對變形和組合提供了多種可能性。可用于修復公路直徑從到的全部污水管道，而不考慮尺寸的大小，也不論 斷面

9、尺寸和形狀的復雜性。因此，這類高密度聚乙烯內襯使用的范圍很廣，包括預制的分段長度、斷面尺寸、以及形狀等，供各種場合下使用。這種內襯被焊接成圓 柱狀的元件，在元件的外表面有很多凸起物。通過現有入孔把內襯插入到破損的管道中，然后再向凸起物形成的環形空間注漿，漿液為特制的噴射混合物， 用噴射器注入。這種高強度材料可以把內襯永久的固定就位。這種修復技術更像以現有管道為模具現場澆注混凝土與塑料的復合管道，同時又利用了現有管道的其他 功能，這一系統已經不是一般意義上的修復，稱做管道的再生可能更確切。基于熱固化樹脂的原位固化修復技術因環境的原因苯乙烯 基樹脂的使用減少，取而代之的是在環境上更受歡迎的樹脂。其

10、他樹脂，例如乙烯酯樹脂，也被用于某些特殊的場合，尤其是用于工業管道。工業管道的介質比污水 更具腐蝕性，在滿足特定要求的不同產品之間，其區別使非開挖修復技術用于新的領域，尤其是工業管道市場。采用紫外線代替熱水硬化樹脂的原因是，使用紫外線 固化樹脂的速度更快，由此產生的成本效益遠大于光敏樹脂成本的增加，特別是對大直徑管道的修復能提供更有利的速度和效益。雖然聚酯樹脂最常用，但也出現了 從針狀油毛氈到無縫高級復合物等各種襯管纖維。壓力管道修復系統用于修復有小孔和內表面腐蝕的供水和冷卻水管，而工業廢水管道修復系統能經受化學環境和高 溫。這兩種修復方法都根據法采用水壓將修補管翻轉，然后循環熱水使熱硬樹脂凝

11、固。壓力管道的內襯包括能增加周圍強度的加強層。法國 公司研制了不用人進入而修復直徑到管道的系統。它也是基于法，用裝在機器人上的一 些紫外線燈來聚合聚酯樹脂。該公司稱，紫外固化方法比傳統的熱水或熱蒸汽固化方法需要的能量更少。含有各種材料的襯管被送到現場為包好待用，不需要在現場 配制。現在一些公司又開發出小型翻轉設備，采用空氣壓力翻轉，設備小巧而靈活，重量僅有，以的空壓機供氣（以下）， 就可將翻襯管在襯管內翻轉過來，并能夠在寒冷的天氣條件下輸入的空氣加速固化。英國的公司發展了熱管修 復技術，用于防止干線管道的腐蝕泄漏，并能防止進一步的腐蝕。熱管由包在聚乙烯內由一呈圓形編織的、高強度聚酯樹脂加強的襯

12、管構成。成卷長度為， 直徑有、，呈柔軟的形，在除銹后的的鋼管上固定。冷時為半硬狀態，用低壓蒸汽加熱后膨脹變軟，跟母管緊密結合。襯管額定壓力為 ，設計壽命年以上。該方法被英國的和德國的（德國煤氣和供水技師協會）批準在飲用水管上使用。美國的公司最近引入了一種新的全長度襯管系統。它可通過管道的急彎、移位的接頭和變徑管道，可耐受大多數酸堿鹽燃料和腐蝕性介質。基于液體凝固材料的修復技術 有代表性的主要有水泥砂漿管道修復技術、環氧樹脂及聚酯樹脂噴涂或擠涂修復技術，適用范圍為低壓管道系統，包括煤氣管道、自來水管道及污水排放系統等。 在小口徑管道上應用較多的有日本東京煤氣公司開發的工藝技術，主要用于修復管道支

13、線，其優點是可以通過彎頭和三通的管件。方法是采用橡膠 圓球在管內擠涂的工藝，此外還有“改良液相法”，也是采用活塞球的方法對管道的接頭等泄漏點進行修補。管內樹脂遮蓋法、鑄鐵管樹脂貼紙法等基本上都屬于此 范圍。液相凝固材料管道修復技術的最大優點是不需要大的作業坑，可以通過任意彎頭和變徑管，甚至可以在三通、閥門等的情況下進行管道的修復施工。其應用范 圍則以中小口徑的管道為主。聚合物水泥沙漿修復技術則以修復液體類管道為主，可以適應較寬尺寸范圍的管道。管道修復配套機具技術在過去的十年里，用機器人修補管道的技術發展更為迅速。目前，使用機器人更為經濟和實用，可代替傳統方法。不同類型的遙控切削器廣泛用于非開挖

14、技術中，適用于切削污水管內侵入的樹根，以及內襯施工后的重新開口，以便于主管道連接。 管道割刀和管道機器人是近幾年問世的管道修復新產品之一。法國公司的機器人管道割刀安放在牽引車上，可在直 徑為的管道內工作。電機驅動割管頭進行三維運動。刀頭由壓縮空氣驅動，可安裝各種金剛石或硬質合金的切削刀具，能與各種 管道檢測系統配合使用。三、國內管道修復技術現狀國內管道修復技術的正式起步是在年，此前水泥內襯 技術在舊管道上雖有應用，但主要是以防腐為目的。年由中國石油集團工程技術研究院根據集團公司的要求，在中原油田實施了管道修復防腐示范工程。在 示范工程中，石油工程技術研究院組織科研人員成功開發了“復合結構管道修

15、復技術”、“原位固化管道修復技術”。這兩項技術年通過了集 團公司組織的專家評議，隨后在中原油田進行了推廣應用。“復合結構管道修復技術”即為液相凝固材料修復管道技術；“原位固化管道修復技術”相 當于（原位固化修復技術）。隨后，中國石油工程技術研究院又先后完成了總公司重點課題，計有穿插襯塑管道修復技術、成品油管道修復技術、高抗滲無 機沙漿管道修復技術及原位固化法氣翻工藝技術。這些科研工作的完成使國內的管道修復技術初步形成了能夠適應于油田介質的管道修復技術體系。年，實 踐證明，工程技術研究院的管道修復技術的確為油田企業帶來了可觀經濟效益，展示了很好的應用前景。截至目前的不完全統計，管道修復企業大約家左 右，一些外商也開始涉足國內的管道修領域。但總體上，國內的管道修復技術尚處于起步階段，主要存在以下問題。（）品種單一，能力有限，不成系列，沒有形成相關產品的配套共應。（）除個別技術力量較強的單位制定了企業標準外，國內還沒有統一的標準、規范，結果往往造成施工無依據。修復施工一般由工程承包者隨意進行，沒有標準規范可尋，工程的最終質量往往具有很大的隨意性。（）設備配套性差，技術適應范圍較窄。（）相配套的管道修復