上海誉帆环境科技有限公司首例自来水管道非开挖修复顺利进行_上海市水利工程协会

上海誉帆环境科技有限公司首例自来水管道非开挖修复顺利进行

发布日期:2021-02-05 浏览次数:3685

作为城镇居民用水主要来源,自来水直接关系到每个人的健康生活。
一般来说,自来水是取用全国各地就近的江河湖泊或地下水,经过自来水厂的专业处理和严格的消毒检测,达标后才可出厂。但是,要问一句,自来水出厂的水质达标,也就代表着你家水龙头流出的水也一样安全健康吗?
事实上,自来水厂的水检测合格后,要经过供水管网系统输送,才能到达你家。而在此供水管网的运输过程中,自来水有可能受到输送管道的二次污染。管路老化锈蚀、管道孳生杂菌、管网渗漏等管道问题,有可能会使原本达标的自来水增加污染物——铁锈、细菌、水垢等。



(老化锈蚀的铸铁管内壁)


最近,上海市黄浦区长乐路的地下自来水管线迎来了誉小帆们一次整体的“革新”。


上海市黄浦区长乐路(老重庆南路-富民路)路段


查阅相关资料得知,自来水之所以会发黄,是由于管道建设于上世纪50年代——铸铁管道老化锈蚀情况严重,导致输送自来水的水质与供水能力下降,进而影响周边居民用户用水。长期饮用不良的水质,将会导致人体体质不佳,抵抗力减弱,造成人体容易染病(结石病、皮肤病、消化疾病、心血管病等),尤其对老人和小孩的健康影响更为严重。据世界卫生组织调研显示,全世界80%的疾病及50%的儿童死亡与饮用不良水质有关。为了让居民们能够恢复正常用水,需要针对该区域的问题运水管网进行修复。那么,需要换什么样的?怎样更换才能影响最小化呢?

管道材质的选用要考虑到很多因素,不过概括起来大致有2点,就是要在保证健康、对人体无毒无害的基础之上,尽可能地使其“经久耐用”。
原有管道亟待解决的问题:
1、建设于1953年,现已服役68年,管道管龄长,结构安全不稳定;
2、内部锈蚀严重,结垢和水锈的厚度在20-55mm左右;
3、内壁断面呈不规则状,管壁粗糙度增加,影响水流速度。


针对原管道的问题,需要达成以下修复目标:

原:管道内锈蚀结垢,影响自来水的水质。
新:新管材质需要耐腐蚀,性能稳定,符合食品级接触标准。

原:管壁粗糙度增加,导致流水速度缓慢。
新:新管材质需要管壁光滑,摩擦系数小。

原:管壁断面厚度不规则,管龄长,存在爆管、供水不稳定等隐患。
新:在原有铸铁管的基础上提高结构强度,新管材质需要承压能力高,经久耐用。

综合考虑以上问题,结合该区域管道实际情况,誉帆施工负责人决定采用乙烯基酯树脂作为填充料。(乙烯基酯树脂(Vinyl Ester Resins)是国际公认的高度耐腐蚀树脂,无毒无臭,固化性和成型性方面尤为出色。因其化学结构特性,乙烯基酯树脂的耐水解性、耐碱性能优越,加入玻璃纤维会使其力学强度提高,是制造管道的优良材料。)
另外,因为自来水管道是压力管(除了管外的压力外,还有内部水流带来的压力),外部压力由原来的铸铁管承担,为加强其承压能力,还需在树脂内添加玻璃纤维,以提升其整体的结构强度。
施工路段属于建筑物密集的内城区——道路狭窄、交通拥堵,如果采用常规的开槽施工方法进行修复,不仅占用场地多、施工周期长、综合成本高、造成环境污染、严重影响交通、施工安全性差,而且还会带来社会、交通和环境等一系列问题。
通过专业的CCTV影像检测、长乐路DN1000供水管道的实际状况、现存在的风险、交通状况等因素综合考虑,最终决定对该路段的管道采用非开挖技术。
在非开挖修复界,原位固化法(CIPP=Cured in Place Pipe)有两种常用的 CIPP工艺方式,热水固化和紫外固化,二者各有优势。

原位固化法根据固化方式的不同分为热水固化、蒸汽固化、紫外光固化。其中,蒸汽固化主要应用于中小管径的压力管道,如自来水、燃气;排水重力管道则更多采用的是热水固化和紫外光固化(在国外,蒸汽固化应用于排水管道的例子也很多,但我国由于蒸汽锅炉是特种设备,办不了许可证,所以蒸汽固化目前在国内只在油田、天然气等特殊领域使用)。




而针对此次的自来水管道修复, “热水固化”与“紫外固化”又应该选择哪一种呢?这就要考虑到该路段的各种实际因素了——该位置位于老城区,建筑密集,人流拥堵,交通繁忙,市政部门不允许施工占用道路时间过长。实施热水固化每个工作循环至少需要15-25h,而同样条件下紫外固化仅需5-6h;热水固化需要在翻转井口位置搭设翻转平台,固化过程会一直占用道路,而紫外固化并不需要,仅在施工过程中占用道路,此外的时间可以恢复交通,缓解道路压力。


(热水固化过程中的翻转设备)


由于该路段白天的交通压力较大,此次项目的施工开始时间安排在每晚的20:00,第二天白天在工作坑上铺垫道板恢复交通。


誉帆施工队正在绑扎头,将扎头送入铺好底膜的管道内。



誉帆的工作人员们正在准备向铺好的管道内充气。



将调试好的紫外光灯架酒精擦拭消毒后,送入管道内,此过程中充气持续进行。



正在对新管道进行光固化,誉帆的工作人员对固化过程的数据实时监控,精确到每秒钟。



固化完成后的管道,厚度10mm左右,温润而洁白,就像剥了壳的鸡蛋一样光滑,不过它的硬度是蛋壳“可望不可及”的——帆妹现场观察到,工作人员给修复后的管道取样,需要两人协助使用“电锯”共同完成切割。



固化完成后是收尾工作——拆头子、对工作坑位置两段管口进行连接,水压测试、冲洗消毒后,恢复通水。



经检测报告显示,修复后的管道整体性能良好,弹性模量、弯曲强度、密实性都完全符合新要求。

原管壁表面完全被覆盖,阻止了原有管道的进一步腐蚀,同时现管道的结构强度大大提高,新形成的复合管其寿命可延长至30-50年。新内衬管比原铸铁管粗糙系数小,并且内衬管的壁厚相对较薄,提高了管道的过流能力。对誉帆来说,这次的自来水管道非开挖修复施工,是一次新的尝试,也是一个非常成功的开端。