|
TOP
“旋轉氣流法”修復再造專利技術在城市管網(wǎng)建設中的應用
[ 編輯:admin | 時間:2017-03-10 08:53:30
| 瀏覽:3848次 | 來源:中國市政建設網(wǎng) | 作者: ]
“旋轉氣流法”修復再造專利技術在城市管網(wǎng)建設中的應用 【摘要】針對當前城市地下管網(wǎng)存在在問題，結合國家節(jié)能減排政策，以及推進城市管廊建設過程遇到的問題，在實踐運用的基礎上，提出對城市老舊地下管網(wǎng)，采用先進的非開挖技術應用，延長管網(wǎng)使用壽命，解決城市管網(wǎng)歷史沉積問題。 【關鍵詞】非開挖修復管網(wǎng)、內(nèi)壁涂膜防腐、改善延長管網(wǎng)壽命 一、城市管網(wǎng)普遍存在的問題 (一)自來水管網(wǎng)現(xiàn)狀 2015年我國城市供水配水管總長為185095Km。我國配水管網(wǎng)中63％的管道1985--2000年間敷設的，現(xiàn)有管道的平均管齡達到二十年左右，部分城市供水管網(wǎng)已服役三十年之久。 存在問題： 1、大部分的供水管網(wǎng)已經(jīng)在早期建設完畢,并在城市的地下管道埋設中呈錯綜復雜的網(wǎng)狀形態(tài)； 2、許多房屋建設、道路建設以及其他城市居民活動等對現(xiàn)存的地下供水管道造成了不同程度的損害； 3、內(nèi)壁銹蝕，微生物滋生，影響水質，對居民健康造成一定影響，部分地區(qū)黃水現(xiàn)象無法杜絕； 4、漏水現(xiàn)象造成大量水資源浪費。 （二）排（污）水管網(wǎng)現(xiàn)狀 存在問題： 1、排水管網(wǎng)基礎設施歷史欠賬太多，管網(wǎng)建設明顯滯后于城市化進程； 2、日常維護修復相對滯后，造成內(nèi)澇事件頻發(fā)； （3）歷史欠賬投資巨大、新老區(qū)管網(wǎng)改造很難步調一致。 （三）北方地區(qū)采暖管網(wǎng)現(xiàn)狀 據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，我國北方地區(qū)供熱管線總長度近400萬Km，主管網(wǎng)、二次管網(wǎng)、小區(qū)地溝管網(wǎng)需要維修改造平均接近50%。 存在問題： 1、由于行業(yè)特點，專業(yè)從事供熱領域的公司及物業(yè)很難承擔大量的維修費用，維修能力跟不上需求； 2、管線長期服役，特別是工業(yè)老區(qū)，居民生活老區(qū)，管線存在年久失修，大量管線陳舊老化； 3、供熱期間，特別是北方供熱初期、化凍期，由于溫差變化，管線爆管、破裂，安全事故頻發(fā)； 4、由于管線內(nèi)存下大量銹垢，流量、流速受到阻，能耗損失巨大。 二、城市管網(wǎng)更新改造制約因素 1、受原有基礎設施制約：隨著城市建筑、道路的多年累積建設，部分管道都是鋪設在主要街路和建筑設施下，開挖更換難度較大； 2、經(jīng)濟投入巨大：開挖更換成本高，需破壞道路、建筑、綠化、光纜電纜等基礎設施，經(jīng)濟損失巨大； 3、影響生活破壞環(huán)境：影響交通和居民正常生；對環(huán)境造成不同程度破壞； 4、重復性經(jīng)濟投入：新更新管道在役使用幾年后內(nèi)壁銹蝕，還會出現(xiàn)泄漏，水質下降問題，服役幾年后需重復維修更換。 三、傳統(tǒng)非開挖技術應用及局限性 (一)幾種常見的傳統(tǒng)非開挖技術 目前世界上采用非開挖方法對管道的修復技術有幾十種，我們總結可劃分為五大類：①化學法（酸洗、藥劑等）；②振動法（超聲波、水錘、氣錘等）；③電磁法（電擊、陰極、磁化等）；④襯套法（穿插軟、硬管內(nèi)襯、）；⑤機械法（內(nèi)置工具、機器人等）。 （二）傳統(tǒng)非開挖技術應用局限性 實踐證明，以上傳統(tǒng)非開挖技術及方法都遇到了難以克服的四大難題： （1）在工藝技術方面，①管道轉彎；②管道變輕；③管道垂直；④小口徑管道等問題無法解決； （2）尚存在今后運行中的開口問題及管道維護、維修等諸多不好處理的難題。 （3）對襯套法技術來講，采用的聚乙烯(PE)管材的原材料問題，管材作為管中管的設計標準問題，壁厚的選擇問題等都存在一個質量可靠、經(jīng)濟技術合理的性價比問題； （4）①化學法、②振動法、③電磁法、⑤機械法四種方法只能清除銹垢而無法做到內(nèi)壁涂層保護。 在非開挖修復領域，國內(nèi)外各級專家學者付出了多年的努力實踐和探索，技術水平不斷延伸深化，“旋轉氣流法”--TorA管道非開挖修復再造專利技術(以下簡稱TorA技術）經(jīng)過諸多專家學者的研發(fā)，逐步在實踐中改進深化，確立了其先進性、科學性地位，在非開挖技術領域發(fā)揮了不可替代的作用。 四、TorA技術情況 （一）技術總論 “TorA”是“旋轉氣流法”管道非開挖修復再造技術的簡稱。（高壓氣、水管道除垢及護壁方法——中國專利授權號：ZL02110830.7； 大、中型管道內(nèi)壁除銹除垢及涂膜防腐方法——中國專利授權號：ZL200510024090.9）；高壓氣體管道除垢護壁裝置——中國專利授權號：ZL00218870.8）。 TorA技術是一種在管道內(nèi)人為制造“旋轉氣流”來修復改造管道內(nèi)壁的方法。本質上講是用旋轉氣流充當著無形的內(nèi)置動能，通過專利設備，將“氣流”作為輸送載體伸進管道，把GM系列磨料和CL專用冷卻潤滑液作為工具送進管道，對內(nèi)壁進行撞擊研磨清除銹垢，并清洗風干管道；再把需要噴涂的PT防腐材料載入管道進行涂膜防腐，修復強化保護內(nèi)壁的技術。 （二）技術權威認定情況 TorA技術--“旋轉氣流法”管道修復改造技術，已在中國、美國、加拿大等國家注冊專利。在拉斯維加斯國際管道專家會議上，被確認為是“飛躍性、革命性、爆炸性”國際領先的管道修復技術。TorA技術具有創(chuàng)新性、先進性、有效性、壟斷性等特點， 2007年被中國發(fā)明學會確定為節(jié)能減排12項重點推介項目之一。2015年獲得吉林省創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽節(jié)能環(huán)保賽區(qū)第一名，并代表吉林省參加全國創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，獲得優(yōu)秀獎，2016年，申報了國家重大科技成果轉化項目。此技術已形成自有知識產(chǎn)權，曾獲得第六屆國際發(fā)明博覽會金獎、第十五屆中國發(fā)明金獎等多個國際國內(nèi)獎項，2016年獲得第八屆中國技術市場“金橋獎”。 五、TorA技術改造城市管網(wǎng)可行性分析 傳統(tǒng)開挖換管，要經(jīng)過管位勘察、新管材料選擇、部門協(xié)調電信通訊、開挖路面、破拆建筑、恢復等大量環(huán)節(jié)，施工過程涉及大量人力物力，資金投入巨大，施工周期漫長。施工影響居民生活無法避免，TorA技術具有如下屬性。 （一）TorA技術屬性 1、具有非開挖屬性 TorA技術不需要損壞建筑、裝潢、路面、機器、設備，可以把埋在里面的管道的內(nèi)壁進行修復，并改造成優(yōu)質的復合管道。無論深埋在里面的管道怎么變化或口徑如何小，如水平、轉彎、垂直、傾斜、分支及同一根管線的口徑變異等，都可以不開挖、不拆卸的原位進行改造。 2、具有除銹內(nèi)防腐屬性 我國早期敷設的市政管網(wǎng)基本都沒有做內(nèi)防腐。傳統(tǒng)管道內(nèi)防腐技術，要先進行除銹，再對管道進行內(nèi)涂層，運抵現(xiàn)場敷設焊接，然后要對焊接處的內(nèi)涂層進行修補。工序復無需要交叉施工，需要內(nèi)涂層的管道焊接施工完成后，一次性完成除銹及內(nèi)涂層施工。 3、具有防滲屬性 針對不同的壓力，不同溫度，選擇高效固化、高強度、耐高溫、防滲漏內(nèi)涂料，將地面下管道無論是承插式、焊接式鏈接，一次性將防滲膜置于管道內(nèi)部，保護管道不受腐蝕，達到管道防滲的目的。 4、技術具有先進性 （1）達到了管道改造與破壞的矛盾統(tǒng)一，它是用物理的方法有效地保護了環(huán)境，節(jié)約了大量的鋼鐵資源，符合節(jié)能減排的要求。 （2）達到了管道材質壽命與使用壽命的矛盾統(tǒng)一。應用TorA技術改造后的管線，管網(wǎng)系統(tǒng)形成復合管壁，內(nèi)壁不再銹蝕，實踐證明可以做到以下三方面確保：水量——清管徹底，達到新管的流量；水質——克服管道輸水過程的二次污染；蝕化——不再生水銹、水垢三個方面都有很大的優(yōu)勢。 5、關鍵技術指標可操作性 采樣分析銹垢成分及厚度、硬度，選擇不同硬度及顆粒磨料，設定關鍵技術指標： （1）適用管徑：Φ13mm以上口徑的管線均可應用該技術除垢銹、涂膜防腐； （2）施工長度：一次作業(yè)距離在200m—3000米之間，管徑越大距離越長； （3）涂膜厚度：一次涂膜厚度0.5mm，多次涂膜可達2mm以上，可補砂眼漏點； （4）膜附著力：管內(nèi)壁除銹達Sa2.5級以上標準，涂膜附著力達10Mpa以上； （5）涂膜性能：涉水防腐涂料，安全環(huán)保、耐磨、耐腐蝕、耐溫、耐壓。 6、TorA技術優(yōu)勢 TorA技術與傳統(tǒng)非開挖技術相比，繼承了其優(yōu)點，克服了其缺點。即不怕管線轉彎、變徑、垂直、分支和小口徑管線。一次性清垢除銹，涂膜防腐；成本低，效率高；節(jié)約資源，安全環(huán)保。徹底解決了在役管網(wǎng)結垢阻流問題，延長管線使用壽命20年以上。 TorA技術，屬于物理方法，具有清垢銹徹底、不傷管壁的特點，同時將銹垢等污物進行回收并做固液分離，無害化處理，實施過程閉合作業(yè)，安全環(huán)保。此技術不怕管道轉彎、變徑、垂直和小口徑管線，適用13mm以上管線修復再造，涂膜防腐后管道無縮徑。工程造價低等優(yōu)勢 7、TorA技術改造管網(wǎng)達到的效果 （1）不用開挖。不破壞環(huán)境，不阻礙交通，不影響市民生活，安全環(huán)保。 （2）改善水質。杜絕水源優(yōu)質水二次污染，陳舊管線銹垢、滋生微生物、細菌一次性清除，食品級環(huán)保內(nèi)涂料無任何影響。 （3）施工期短。比開挖技術施工工期縮短90%以上。 （4）成本低。比開挖施工技術直接成本降低50%以上。 （5）延長管道壽命。經(jīng)過修復再造的管道可以延長使用壽命15年以上。 綜上所述，TorA技術可有效地解決了管道的三大問題：（1）清管徹底，使老舊管線恢復新管流量；（2）管道內(nèi)壁不受損傷，使用硬度低于管線硬度的磨料，磨擦剪切銹垢幾乎不傷管線內(nèi)壁；（3）管道內(nèi)壁涂膜后不再銹蝕，延長管線使用壽命，使管線使用壽命和管線材質壽命達到基本統(tǒng)一。 六、 TorA技術在管網(wǎng)建設領域應用情況 該TorA專利技術在管網(wǎng)修復改造上，具有獨特的優(yōu)勢外，已在多個領域實施推廣，取得了很好效果，該技術先后完成了： 吉林油田采油廠注水管線、集輸管線改造12.6Km； 吉林油田礦區(qū)物業(yè)DN150～DN1000供暖管線13.4Km改造工程； 北京奧運村地下自來水管網(wǎng)改造工程680Km； 上海市高橋地區(qū)自來水管網(wǎng)改造工程150Km； 大亞灣核電站SEP系統(tǒng)管線及消防管線改造工程； 中石化鎮(zhèn)海煉化分公司低鹽污水、高鹽污水、再生水、總合污水等各類管線169 Km； 此技術在管網(wǎng)改造中的應用與實踐，得到了各級專家的認可，為此北京自來水公司總工程師王耀文先生撰寫論文，權威論述在中國水協(xié)設備材料委非金屬管材選型與應用技術交流會進行研討。論文發(fā)表在科技網(wǎng)及《2012中國-北京》刊物上。清華大學李明明教授，專門論述了《管道環(huán)氧樹脂噴涂修復對供水管網(wǎng)水質安全的影響研究》，從另一角度佐證了TorA技術應用在城市自來水管網(wǎng)建設中工藝技術可行性，以及內(nèi)涂料選擇的方向性。 在城市地下管網(wǎng)設施的更新改造過程中，如果全面采用開挖更換的手段，其龐大的財政開支暫且不說，由此引起的環(huán)境問題、交通問題、社會負面影響及對居民生活的影響都將是巨大的、造成的損失是難以估量的。雖然國家提出地下管廊建設規(guī)劃，但由于歷史欠賬投資巨大、新老區(qū)管網(wǎng)改造很難步調一致，入廊周期還很漫長，因此，尋求選用先進的非開挖修復技術，對新老區(qū)管網(wǎng)實施有效維護修復，更要通過新技術引進、降低建設成本，選擇先進、高效能、安全環(huán)保的非開挖技術修復改造方式。從而解決管道的安全性問題，使管道煥然一新，延長其使用壽命和質量。為政府推進海綿城市建設、地下管廊建設，爭取投資和時間差，解決城市管網(wǎng)歷史沉積問題勢在必行。 作者簡介： 逄超然，男，1972年生，吉林白城人，吉林省天德立管道科技有限公司總工程師 許冰海，男，1972年生，遼寧鞍山人，大慶石化公司腈綸廠維修車間主任 E-mail: pcr914@sohu.com 公司網(wǎng)址：www.tdlkj.com 郵政編碼：163714 聯(lián)系電話：13664667477、18245799233 聯(lián)系人：逄超然 
分享到:
相關新聞
評論
|
  熱門文章
|
