CN115076510B - 一种管道内衬增强修复的补口器和修复方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种管道内衬增强修复的补口器和修复方法，所述补口器包括封口器、加固器、连接管、外接管、丝堵；所述方法包括步骤一、旧管道的管线探测、管线全线清洗；步骤二、挖作业坑、割断旧管道；步骤三、软管浸胶；软管包括防渗透层、固接在防渗透层内壁上的覆盖层，防渗透层内织物用高分子纤维编织，覆盖层由热熔性材料制成；步骤四、软管翻衬；步骤五、端头处理、打压固化；步骤六、质量检验；步骤七、管段连接；步骤八、打压试验；步骤九、对复合管连接处做外补口。本发明可对损坏腐蚀严重的地埋管道进行增强修复，延长管道的使用寿命，提高管道防腐保温能力，降低管道运行成本。

Description

一种管道内衬增强修复的补口器和修复方法

技术领域

本发明涉及地埋管线技术领域，特别是涉及一种管道内衬增强修复的补口器和修复方法。

背景技术

目前国内外在管道施工中，使用软管内衬法进行管道修复得到了广泛应用。软管内衬法是在现有的旧管道内壁上衬一层浸渍液态热固性树脂的软衬层，通过加热或常温使其固化，形成与旧管道紧密配合的薄层管，管道断面几乎没有损失，但其流动性能大大改善。

现有技术中，在使用软管内衬法进行管道修复时，只能对旧管道进行基础修复，修复后的管道在长时间输送物料后容易结垢、腐蚀，加大了后期运营成本，无法在修复过程中一次性解决后续防腐问题，不利于延长管道寿命；此外，现有技术中在软管连接的补口处容易存在密封不严实、漏液等问题，大大降低管道的使用寿命。为此，提出一种管道内衬增强修复的补口器和修复方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种管道内衬增强修复的补口器和修复方法，旨在解决或改善上述技术问题中的至少之一。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种管道内衬增强修复的补口器，包括：

封口器，并排设有两个；

两加固器，固定安装在两个所述封口器相对的端面上，两个所述加固器内开设有安装通孔；

连接管，固定安装在两加固器之间，并且与所述安装通孔内壁固接；

外接管，罩设在所述封口器、加固器、连接管外；

丝堵，安装在所述外接管上；

其中，所述封口器内开设有与所述连接管连通的通孔。

本发明还提供一种管道内衬增强修复的方法，包括：

步骤一、旧管道的管线探测、管线全线清洗；

步骤二、挖作业坑、割断旧管道；

步骤三、软管浸胶；软管包括防渗透层、固接在防渗透层内壁上的覆盖层，防渗透层内织物用高分子纤维编织，覆盖层由热熔性材料制成；将粘胶剂灌入覆盖层内；

步骤四、软管翻衬；将浸胶软管翻转送入旧管道内，使软管的覆盖层贴于旧管道内壁，粘胶剂固化后形成复合管；

步骤五、端头处理、打压固化；修复管段两端的软管外翻粘贴在复合管外壁上，用封口器固定；对复合管进行加压固化；

步骤六、质量检验；

步骤七、管段连接；使用补口器对复合管连接处进行固定；并在补口器内填充加固填充物；

步骤八、打压试验；

步骤九、对复合管连接处做外补口。

优选的，所述步骤四中，使用空气压缩机和翻转器，采用气压将浸胶软管翻转以及送入至旧管道内；在软管另一端使用牵引绳进行牵引，牵引绳通过导向滑轮连接有牵引机；翻转后软管的防渗透层朝内形成复合管的内壁表面。

优选的，所述步骤五的端头处理中，修复管段两端的软管两端分别留出部分软管，其余部分剪掉，并将留下的软管沿轴线六等分剪成条状，然后外翻粘贴在复合管外壁上，用软体封口器固定；

所述步骤五的打压固化中，在复合管的两头分别用发射端堵头和接收端堵头密封，使用空压机打压，关闭阀门，稳压固化。

优选的，所述步骤八中，使用柱塞泵对复合管的管道进行水压试验，其中，在被修段复合管的两端焊接标准封头；通过柱塞泵从复合管的管道一端注水，另一端设有排气阀，当水从排气阀溢出时关闭排气阀，逐步升高压力，稳压，压力无变化为合格。

优选的，所述步骤九中，在软管连接处外壁上包覆外防腐层、保温层、外保护层，形成一个整体外补口。

优选的，所述步骤三中，将非饱和树脂5320、多氰异酸固化颗粒的展开面积计算粘胶剂的浸入量，并用专用机具灌入至软管的覆盖层内；灌入粘胶剂后的软管由现场作业平台进入浸胶机，在通过浸胶机的过程中，将胶料从前往后碾压使胶粘剂浸透整根软管，当粘胶剂出现剩余时，要重复碾压软管，使软管内粘胶剂达到饱和。

优选的，所述步骤一的旧管道的管线探测中，使用管线探测仪对埋地的旧管道的管线进行精确定位；对不确认的管线重复探测，确认好管线后用木桩及其他物质做好标记。

优选的，所述步骤一的旧管道的管线全线清洗中；采取热水用高压泵车将管线内的介质推送到管线的接收端，管线内安放带有信号的清洗球，利用热水高压泵车的推动将管线内的石油、水及其他介质清理干净。

优选的，所述步骤二中，挖作业坑时，根据施工管线的自然条件，考虑施工方便确定一次修复旧管道的管段长度和起、止的位置；根据每段管段达到修复的软管极限长度确定作业坑位置，再进行作业坑挖掘。

本发明公开了以下技术效果：

本发明中补口器包括封口器、加固器、连接管、外接管、丝堵；通过封口器对软管接头处进行固定，在通过加固器和连接管对两端的软管进行连接固定，通过外接管和丝堵进行整体密封，实现软管连接处的补口操作；

本发明中软管包括防渗透层、固接在防渗透层内壁上的覆盖层，防渗透层内织物用高分子纤维编织，覆盖层由热熔性材料制成；软管翻衬后与旧管道内壁固定形成新的复合管，复合管中防渗透层为管道内壁，使得复合管具有突出的防酸防碱防结垢性，解决防腐问题，降低管线运营成本；

本发明在可在不破坏自然地貌的情况下，对损坏腐蚀严重的地埋管道进行增强修复，适用油、水、气，采暖管线以及城市管网和非金属管网内衬修复，延长管道的使用寿命，提高管道防腐保温能力，降低管道运行成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明管道内衬增强修复的方法的工艺流程图；

图2为本发明中软管翻衬的工艺原理示意图；

图3为本发明中软管翻衬工艺的局部示意图；

图4为本发明中补口器的结构示意图；

其中，1、外接管；2、封口器；3、加固器；4、丝堵；5、加固填充物；6、连接管；7、软管；8、旧管道；9、翻转器；10、润滑油箱；12、空气压缩机；14、牵引机；15、导向滑轮；16、牵引绳；17、在翻软管；18、已翻软管；19、翻衬入口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参照图1-4，本发明提供一种管道内衬增强修复的补口器，包括：

封口器2，并排设有两个；

两加固器3，固定安装在两个封口器2相对的端面上，两个加固器3内开设有安装通孔；

连接管6，固定安装在两加固器3之间，并且与安装通孔内壁固接；

外接管1，罩设在封口器2、加固器3、连接管6外；

丝堵4，安装在外接管1上；

其中，封口器2内开设有与连接管6连通的通孔；如此设置，通过封口器2将修复管段两端外翻的软管7与复合管外壁进行固定安装，通过加固器3和连接管6对两端的软管7进行连接固定，软管7的内径与软管7内径相同，保持连接处内径一致，避免输送液体流通时在连接处产生涡流；通过外接管1和丝堵4进行整体密封，实现软管连接处的补口操作。

本发明还提供一种管道内衬增强修复的方法，包括：

步骤一、旧管道8的管线探测、管线全线清洗；

步骤二、挖作业坑、割断旧管道8；割断旧管道8时，确保施工的管段为停产、无压安全的情况，确保旧管道8内介质、压力排空；然后使用四轮割管器以冷切方式割断旧管道8的管线；

在软管7浸胶前，对软管7进行质量检验，软管7的防渗透层中织物应编织均匀、松软，表面应有长1-2mm绒毛；无跳双经，断双经，跳纬及划伤；软管7覆盖层的厚度均匀，表面光滑平整，无折皱或其它缺陷；覆盖层与防渗透层剥离强度不能低于75N，软管7硬度不能高于55HB，软管7运行温度不能高于80度。软管7爆破压力不能低于2.5MPA；

步骤三、软管7浸胶；软管7包括防渗透层、固接在防渗透层内壁上的覆盖层，防渗透层内织物用高分子纤维编织，覆盖层由聚氨酯弹性体(TPU)、丁晴橡胶、改性聚氯烯或乙烯等热熔性材料制成；可以大大缓解管道的结垢，并且与金属管线膨涨系数接近，所以热胀冷缩不脱层，不断裂；将粘胶剂灌入覆盖层内；软管7翻衬后与旧管道8内壁固定形成新的复合管，复合管中防渗透层为管道内壁，使得复合管具有突出的防酸防碱防结垢性，提高输液量5—10％，解决防腐问题，降低管线运营成本；

步骤四、软管7翻衬；将浸胶软管7翻转送入旧管道8内，使软管7的覆盖层贴于旧管道8内壁，粘胶剂固化后形成复合管；将旧管道8作为内衬软管7的翻衬通道和成型模板，采用气压(或水压)将软管7翻转并送入旧管道8内，使软管7浸胶的覆盖层朝外贴于旧管道8的内壁，防渗透层朝里成为新的复合管的内壁表面；用加热(或室温)固化法，使软管7通过粘胶剂与旧管道8构成钢塑复合管，旧管道8起维护支撑作用，防渗透层起防腐作用，具有突出的防酸防碱防结垢性，对输送聚合物的管线效果更佳；修复后的复合管内衬里层连续完整，修复质量好；

步骤五、端头处理、打压固化；修复管段两端的软管7外翻粘贴在复合管外壁上，用封口器2固定；对复合管进行加压固化；

步骤六、质量检验；

步骤七、管段连接；使用补口器对复合管连接处进行固定；并在补口器内填充加固填充物5；通过补口器对复合管连接处进行补口处理，通过填充加固填充物5封堵焊口，起到内防腐的作用；当修复的旧管道8为钢管时，补口器中连接管6的材质为非金属直管；当修复的旧管道8为玻璃钢管时，将补口器中的连接管6拆除，补口处通过软管7端部的粘胶剂贴附在外接管1上实现补口处的固定；

步骤八、打压试验；

步骤九、对复合管连接处做外补口；本发明在可在不破坏自然地貌的情况下，对损坏腐蚀严重的地埋管道进行增强修复，可适用于φ89mm以上各种口径不同输送介质，温度为-30℃—120℃的管道内衬修复，适用油、水、气，采暖管线以及城市管网和非金属管网内衬修复，修复范围广，延长管道的使用寿命，提高管道防腐保温能力，降低管道运行成本。

进一步优化方案，步骤四中，使用空气压缩机12和翻转器9，采用气压将浸胶软管7翻转以及沿翻衬入口19送入至旧管道8内；在软管7另一端使用牵引绳16进行牵引，用于牵引在翻软管17，牵引绳16通过导向滑轮15连接有牵引机14；翻转器9连通有润滑油箱10；翻转后的软管7即为图3中的已翻软管18；翻转后软管7的防渗透层朝内形成复合管的内壁表面；软管翻衬作业时可安全通过4D以上弯头，修复效率高。

进一步优化方案，步骤五的端头处理中，修复管段两端的软管7两端分别留出部分软管7，留出部分长度为35mm-40mm；其余部分剪掉，并将留下的软管7沿轴线六等分剪成条状，然后外翻粘贴在复合管外壁上，用软体封口器2固定；

步骤五的打压固化中，在复合管的两头分别用发射端堵头和接收端堵头密封，使用空压机打压0.3～0.5Mpa，关闭阀门，稳压24小时固化。

进一步优化方案，步骤八中，使用柱塞泵对复合管的管道进行水压试验，其中，在被修段复合管的两端焊接标准封头；通过柱塞泵从复合管的管道一端注水，另一端设有排气阀，当水从排气阀溢出时关闭排气阀，逐步升高压力，当压力升到工作压力的1.5倍时稳压24小时，压力无变化为合格。

进一步优化方案，步骤九中，在软管7连接处的补口器的外壁上包覆外防腐层、保温层、外保护层，形成一个整体外补口；外防腐层、保温层和外保护层均按设计要求用同种材料、同种结构(针对连接处)，一个整体的原则进行补口；具体操作参照SY/T0415—96和SY/T0413—2002进行；

在进行外补口操作时，使用内径与补口器的外接管1外径相同尺寸的补口模具，模具必须固紧在端部外接管1处，其搭接长度不小于50mm，浇口向上，保证搭接处严密；环境温度低于5℃时，模具、管道和泡沫塑料原料预热后进行发泡；外保护层必须用补口套，补口套补口前，必须对补口部位进行表面处理，表面预处理质量应达到《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB/T8923中规定的Sa21/2级或St3级，焊缝处的焊渣、毛刺等应清除干净。补口搭接部位的聚乙烯层应打磨至表面粗糙，然后用火焰加热器对补口部位进行预热；按热收缩套(带)产品说明书的要求控制预热温度并进行补口施工；收缩套(带)与聚乙烯层搭接宽度应不小于100mm，采用热收缩带时，应采用固定片固定，周向搭接宽度应小于80mm；劳动组织的规格应与管径相配套，补口套与防护层套。

进一步优化方案，步骤三中，将非饱和树脂5320、多氰异酸固化颗粒j-HAO、饱和异酸氰促进剂C-HAO按100：0.6：0.06的配比调配粘胶剂；从胶粘剂的三组份混合搅拌开始到翻转内衬软管7结束所用时间再多加2小时作为胶粘剂的凝胶期，以此确定胶粘剂的配比；

按照软管7的展开面积计算粘胶剂的浸入量，并用专用机具灌入至软管7的覆盖层内；灌入粘胶剂后的软管7由现场作业平台进入浸胶机，在通过浸胶机的过程中，将胶料从前往后碾压使胶粘剂浸透整根软管7，当粘胶剂出现剩余时，要重复碾压软管7，使软管7内粘胶剂达到饱和。

进一步优化方案，步骤一的旧管道8的管线探测中，使用管线探测仪对埋地的旧管道8的管线进行精确定位；对不确认的管线重复探测，确认好管线后用木桩及其他物质做好标记；

当修复的旧管道8为钢管时，使用金属管线探测仪对埋地的旧管道8的管线进行精确定位，具体操作如下：

S1、信号联线将管线的发射机与被测旧管道8的管线连接，再将接地棒插入地下，使旧管道8与大地构成电流回路，使整根旧管道8向外发出清晰电信号；

S2、用金属管线探测仪接收沿线收寻发射机通过旧管道8发出的信号，很方便的找到被测旧管道8的管线敷设的位置，并用木桩及其他物质做好标记；

S3、对不确认的管线要重复探测，确认好此管线方可定位；

当修复的旧管道8为玻璃钢管时，使用非金属管线探测仪探测管线的走向，深度，确认管线。

进一步优化方案，步骤一的旧管道8的管线全线清洗中；采取热水用高压泵车将管线内的介质推送到管线的接收端，管线内安放带有信号的清洗球，利用热水高压泵车的推动将管线内的石油、水及其他介质清理干净；

清洗设备包括高压泵车一台、热水水罐车一台、接收水罐车台；根据旧管道8管线的长度、口径大小配备适量的车辆。

进一步优化方案，步骤二中，挖作业坑时，根据施工管线的自然条件，考虑施工方便确定一次修复旧管道8的管段长度和起、止的位置；其中要考虑旧管道8的管线所通过的桥梁、坟地、庄家、道路、河渠等不可作业的地点，避免在不可作业地点进行挖作业坑；根据每段管段达到修复的软管7极限长度确定作业坑位置，再进行作业坑挖掘；不可随意挖掘作业坑，且不可机械进行挖掘，应根据具体的管道环境进行挖掘作业；作业坑根据不同的管线来定作业坑的大小，深度；在挖作业坑时必须注意避让作业坑中所有的其他管线、光缆、电缆等不可损坏的物件，避免造成额外损坏；修复时作业面小，减少征地，对环境扰动小；本发明一次翻衬距离可达500m，有效缩短施工周期，相较于更换新管线可以有效降低工程成本。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种管道内衬增强修复的补口器，其特征在于，包括：

封口器(2)，并排设有两个；

两加固器(3)，固定安装在两个所述封口器(2)相对的端面上，两个所述加固器(3)内开设有安装通孔；

连接管(6)，固定安装在两加固器(3)之间，并且与所述安装通孔内壁固接；

外接管(1)，罩设在所述封口器(2)、加固器(3)、连接管(6)外；

丝堵(4)，安装在所述外接管(1)上；

其中，所述封口器(2)内开设有与所述连接管(6)连通的通孔；

基于所述的管道内衬增强修复的补口器的一种管道内衬增强修复的方法，包括：

步骤一、旧管道(8)的管线探测、管线全线清洗；

步骤二、挖作业坑、割断旧管道(8)；

步骤三、软管(7)浸胶；软管(7)包括防渗透层、固接在防渗透层内壁上的覆盖层，防渗透层内织物用高分子纤维编织，覆盖层由热熔性材料制成；将粘胶剂灌入覆盖层内；

步骤四、软管(7)翻衬；将浸胶软管(7)翻转送入旧管道(8)内，使软管(7)的覆盖层贴于旧管道(8)内壁，粘胶剂固化后形成复合管；

步骤五、端头处理、打压固化；修复管段两端的软管(7)外翻粘贴在复合管外壁上，用封口器(2)固定；对复合管进行加压固化；

步骤六、质量检验；

步骤七、管段连接；使用补口器对复合管连接处进行固定；并在补口器内填充加固填充物(5)；

步骤八、打压试验；

步骤九、对复合管连接处做外补口；

所述步骤九中，在软管(7)连接处外壁上包覆外防腐层、保温层、外保护层，形成一个整体外补口。

2.根据权利要求1所述的管道内衬增强修复的补口器，其特征在于：所述步骤四中，使用空气压缩机(12)和翻转器(9)，采用气压将浸胶软管(7)翻转以及送入至旧管道(8)内；在软管(7)另一端使用牵引绳(16)进行牵引，牵引绳(16)通过导向滑轮(15)连接有牵引机(14)；翻转后软管(7)的防渗透层朝内形成复合管的内壁表面。

3.根据权利要求1所述的管道内衬增强修复的补口器，其特征在于：所述步骤五的端头处理中，修复管段两端的软管(7)两端分别留出部分软管(7)，其余部分剪掉，并将留下的软管(7)沿轴线六等分剪成条状，然后外翻粘贴在复合管外壁上，用软体封口器(2)固定；

所述步骤五的打压固化中，在复合管的两头分别用发射端堵头和接收端堵头密封，使用空压机打压，关闭阀门，稳压固化。

4.根据权利要求1所述的管道内衬增强修复的补口器，其特征在于：所述步骤八中，使用柱塞泵对复合管的管道进行水压试验，其中，在被修段复合管的两端焊接标准封头；通过柱塞泵从复合管的管道一端注水，另一端设有排气阀，当水从排气阀溢出时关闭排气阀，逐步升高压力，稳压，压力无变化为合格。

5.根据权利要求1所述的管道内衬增强修复的补口器，其特征在于：所述步骤三中，将非饱和树脂5320、多氰异酸固化颗粒、饱和异酸氰促进剂按100：0.6：0.06的配比调配粘胶剂；

按照软管(7)的展开面积计算粘胶剂的浸入量，并用专用机具灌入至软管(7)的覆盖层内；灌入粘胶剂后的软管(7)由现场作业平台进入浸胶机，在通过浸胶机的过程中，将胶料从前往后碾压使胶粘剂浸透整根软管(7)，当粘胶剂出现剩余时，要重复碾压软管(7)，使软管(7)内粘胶剂达到饱和。

6.根据权利要求1所述的管道内衬增强修复的补口器，其特征在于：所述步骤一的旧管道(8)的管线探测中，使用管线探测仪对埋地的旧管道(8)的管线进行精确定位；对不确认的管线重复探测，确认好管线后用木桩及其他物质做好标记。

7.根据权利要求1所述的管道内衬增强修复的补口器，其特征在于：所述步骤一的旧管道(8)的管线全线清洗中；采取热水用高压泵车将管线内的介质推送到管线的接收端，管线内安放带有信号的清洗球，利用热水高压泵车的推动将管线内的石油、水及其他介质清理干净。

8.根据权利要求1所述的管道内衬增强修复的补口器，其特征在于：所述步骤二中，挖作业坑时，根据施工管线的自然条件，考虑施工方便确定一次修复旧管道(8)的管段长度和起、止的位置；根据每段管段达到修复的软管(7)极限长度确定作业坑位置，再进行作业坑挖掘。