針對燃氣管道采用翻轉內襯技術修複前期適用性 評（píng）估的初步研究

1 翻轉內襯技術在國內的興起
隨著國（guó）內城 市建設的不斷進步，基礎設施的逐漸完備 ，各種關係民生的（de）事業都（dōu）在（zài）蓬勃發展著。而針對燃氣行（háng）業來說（shuō） ，從（cóng）上世紀 80 年代開始，基本上國內的城 市都 已開始發展和使用上 了管道燃氣，尤其北京 、天津、上（shàng）海（hǎi）等大中（zhōng）型城市更是 已全麵普及天然氣。
    燃氣的大（dà）力（lì）推廣 ，使得燃氣管 網大麵積的敷設和投 入使 用，也就相應（yīng）產生 了各種隱患。而伴隨使用年限的增長，管線的腐蝕也 日益嚴重，腐蝕穿孔現象時 有發生 ，同時第三者（zhě）破壞造成燃 氣泄漏（lòu） 、發生（shēng）事故（gù）也是 屢見不鮮 。如何避免、降低此類事（shì）故的 發生、保護居（jū） 民用戶和燃 氣公司（sī）財 產不（bú）受損失（shī） 已（yǐ）成 為（wéi）當前安全運行（háng）管（guǎn）理（lǐ）的重 中之重。由此（cǐ）而來 ，針對在役燃氣管道 的維修 、更新、替換也就成 了現今燃氣管 網運行中（zhōng）一個相當重要 的課題。
    而對城 市建設來說 ，燃氣施（shī）工中的限（xiàn）製（zhì）條件卻也在不斷增加。開挖 道路 修複這些管線 的可能性越來越低 。因（yīn）此 ，近（jìn）年來非開挖技術在燃（rán）氣管線的新建和修複工程中所占的比例（lì）也就在逐年上升。其中，在地處城市核心區的（de）老舊管線的改（gǎi）造項 目上尤為明顯（xiǎn）。
    目前來看 ，國內燃 氣行（háng）業 已廣泛采用的幾種非開挖技術包括 ：翻轉（zhuǎn） 內襯法 、PE 管 “U ”型內插（chā）法、裂管法、頂（dǐng）管法、定向鑽法等多種。以國內燃氣行業 占（zhàn）據領先地位 的北京市（shì）為例，90 年代初 ，非開挖技 術開始 引（yǐn）入 ，並逐步發展（zhǎn） ，成 為了管（guǎn）道更新 、修複的主力。
    針對管道的非開挖技術主要分為更新、修（xiū）複、新建（jiàn）三大類型（xíng）。更（gèng）新主要指裂管、碎管等技術；
新建管道主要采用頂管 、定 向鑽等方式，近年來 ，由於兩者對地下周邊管線存在破壞的（de）隱（yǐn）患，已不適用於城鎮 ，尤其是人（rén） 口密集區燃氣管線的施工；而以翻轉內襯（chèn）和 “u ”管技術（shù）為代表的非開挖修複（fù）技術由於其是對管線內部（bù）進行加固修複的特點，逐漸成為了市場 上的新寵（chǒng） ，這（zhè）其 中由以翻轉（zhuǎn） 內襯技術的發展（zhǎn）最為迅速。
    對比各種技術，在歐美（měi）被作為主要管道修複手段（duàn）並廣泛采用（yòng）的翻轉內襯技術 由於其施 工耗時短 、開挖麵積小，對交通、市政、環境的影響較（jiào）小 ，對地下其他相鄰管線影響小（xiǎo）等優勢，已廣泛應用在燃氣管線的修複上，至今已曆時二十餘年。期間，國內也先後編製了行業標準 城鎮燃氣管道非開（kāi）挖修複更新工程技術規程 ，北京市地方標準 城鎮燃氣管道翻轉內襯法（fǎ）施工及（jí）驗收規程 等標（biāo）準。可以說一方麵填補 了國內在相關領域 的空 白，也為（wéi）翻轉內襯的施工提供（gòng） 了指導和理論基礎。
    與此同（tóng）時 ，該項技 術的蓬（péng）勃發（fā）展 ，也 引出 了一（yī）個（gè）關鍵的問（wèn）題 一針對技術的適用性論證，即工程的前期適用（yòng）性評估方麵 國內一直 缺乏相（xiàng）應（yīng） 的準則 ，這在一定程度（dù）上也製約 了翻（fān）轉 內襯技 術在國內燃氣行業的發（fā）展。

2.針對翻轉內襯技（jì）術適用性評估的初步研究
    國際上管道風險評估理論的核（hé）心就是（shì）對把（bǎ）可能影響到（dào）管道安全運行的幹（gàn）擾項進行規劃分類，並分 別進 行評價 。筆者認為 ，針對該項技術應用於燃（rán） 氣管道修複適用（yòng）性的前期評（píng）估 方麵一定程度上可以借鑒這些理論（lùn） 。
    而同時 ，結合翻轉 內襯施工的特（tè）點 ，與 國內燃氣施工 、運行維護中存在的問題 等（děng）情 況，也應（yīng）當對其進行一定程度的優化（huà）與修（xiū）改。翻轉 內襯技
術作為一項針對管道（dào）的（de）非開挖修 複工藝，核心是對管道內部進行加 固，從而提高（gāo）其承壓、密閉等能力。因此 ，與老式的 明開換（huàn）管等工藝（yì）相（xiàng） 比，其對管道所屬位（wèi）置的地下環境 、管道的原防腐層等要求相對較小 ；與其他 非開挖 工藝相 比，其特點也造成了判斷其適用性方麵（miàn）的獨特性。
    此外，還需要考（kǎo）慮到，由於我國（guó）燃氣輸配無論是在設備建設、使用還是運行、維護、管理等水平上同國外相比還存在著一定的差（chà）距 ，所以針對我 國的評估研究也將麵臨以下幾方麵的較為特別（bié）的問題 。
    (1)原始資料不完善：城市地下管線淩（líng）亂無序 ，很多也難以查證 ，對施工造成影響 ；
    (2 ) 現存標準、體製缺乏規範 ：不能（néng）及時或沒有發現 問（wèn）題及隱患所在 ；
    (3)外力破壞情況嚴重：第三方施工單位破壞 、老舊管（guǎn）線（xiàn）防腐層破壞、地下水、電（diàn）流等影響。
    因此 ，以上所有 因素都是我們在考（kǎo）慮翻轉內襯工藝在國內燃 氣管道修 複（fù）領域的適用性方麵應當予以注意（yì）的。結 合以上 的分（fèn）析 ，我認為可以（yǐ）模擬管道（dào）風險評估理論 列出關鍵因素 ，並提 出其重要程度 (見下表 1) ，建立針對翻轉內襯技術前期適用性評估的模型：


結合表格 ，我們逐條進行（háng）分析 ：
    (1) 管（guǎn）道腐（fǔ）蝕 ：管道的腐蝕是從管道敷設起就就開始（shǐ）存在的問題，且（qiě）會隨著管道服役期的增長逐步增加 。主要包括內（nèi）部腐蝕和外腐蝕兩方麵（miàn）。由於北京市 (乃至全國（guó）) 大部分管線的運行時 間都較早 ，基本都經 曆或仍在運行人（rén）工煤氣 ，這也就造成 了氣體 中的焦油、奈、水 以及其他雜（zá）質對管道內部造成（chéng）了腐（fǔ）蝕（shí）。
    而外腐蝕 的產生原 因主要是 由於管線投用使用時間早 ，防腐技術較差 ，電保護（hù）也沒（méi）有被重視 。在有外力影 響或地下複雜的情況下 ，防腐層被（bèi）破壞或被剝離 ，造成管（guǎn）道外（wài）壁直接裸露 ，形成腐蝕 。
    兩者結合（hé） ，造成管道腐蝕 ，嚴重情 況下甚至造成穿孔等現（xiàn）象，這在我們（men）的燃氣管道修複工程中也（yě）是存在（zài）的(極（jí）端情況下，甚至發生大麵積穿孔，
地下水（shuǐ）滲漏 - 2015 年（nián）南三環 高壓 內襯工程 ) 。在傳統（tǒng）情況（kuàng）下（xià） ，也隻能（néng）將其（qí）更換。
    而結合 曆年的翻轉內（nèi）襯 施工經驗（yàn） ，在（zài）沒有較（jiào）大麵積 內部連 續腐蝕 的情況下 ，采用該技 術隻需將管道 內壁（bì）完全清理幹淨 ，即可通過 內襯的粘 貼成功的針對管道腐蝕進行修（xiū）複（fù），從而保證了管道的密封性。而 多年（nián） 的北京市（shì）燃（rán）氣管道施工經驗也驗證了其效果。
    因此（cǐ），針對（duì）存在腐蝕的管（guǎn）道，翻轉（zhuǎn）內襯（chèn）修複有其獨特的優勢 ，也是施工（gōng）的主要選擇。
    (2) 早 期施工 ：翻 轉 內（nèi）襯為非結（jié）構 性修複 ，需要 以原管道為支撐 ，與（yǔ）之黏貼建立（lì）新的體 係，從（cóng）而對管道進行修複。因此，原管道（dào）的（de）鋼材質量、焊接 質量（liàng）等也是我們在選擇 翻轉技術（shù）前需要（yào）考慮（lǜ）的問題 。
    這其中包括鋼（gāng）管的原壁厚 、現狀壁厚、鋼材標號 、強度、焊縫 質量等 。這幾項都（dōu）需要在施工（gōng）前進行驗證確認 。以多年 的翻轉施 工經驗 來看，使 用三十年左右（yòu）的管線幾項 要（yào）求都完（wán）全符合翻轉粘接的條件 。
    因此 ，此項 內（nèi）容隻要立項前期有完善 的實驗與記錄 ，也是可以確保（bǎo）施工（gōng）的。
    (3) 外力影（yǐng） 響：外力方麵（miàn） 主要有兩種 ，一是地麵變化造成 的應（yīng） 力改變（biàn） ，使管道產生了應力。而翻轉內襯修（xiū）複的特點是（shì）每百米左右開挖工作坑 ，並斷管施工。這一（yī）措施也恰 好起到了對應（yīng） 力的釋放作用 。
    另一（yī）方麵 ，各種人為的、 自然的影響（xiǎng） ，也會對管道造成破壞，產生外部變形 ，甚至破裂。這就需要結合管道內窺技術（shù） (C CTV )進行（háng）提前檢測，與上一 條相似 ，隻要管道沒有被嚴重破壞，均可（kě）進行翻轉施工（gōng）。
    (4) 自然因素與社會因素（sù）：兩者主要包括地下水 、化學成分、電（diàn）流 以及靠近鐵路 、光纜等而產生的雜散 電（diàn）流等對管道產生（shēng）的衝擊，從而有可能對管（guǎn）道產生腐蝕。長期 的腐蝕 ，嚴重情況（kuàng）下甚至會對管道結構造成破（pò）壞，影響翻轉施工的效果。建議 ，評估（gū） 中對 存在 以（yǐ）上 問題 的位 置（zhì）加以注意 ，有可能的情（qíng）況下前期（qī）設（shè）計中進行改線。
    (5) 運行管理 ：管道投入使用以來（lái）的完整的運行管理資料 也是十（shí）分重要 的，它可（kě）以對待修（xiū）複管線的情況進行較為具 體的（de）介 紹，為後期的修複提（tí）供基礎。
3 結論與（yǔ）建議
    上文結合管道（dào）的風險評估、翻轉 內襯的特點等列（liè）舉出了可（kě）能影 響到翻轉施工的項 目。通過分析 ，在可能影響施工的因素中，管道（dào）的各種腐蝕 、破壞及曆年運行情況（kuàng）等項 目是最為（wéi）重要的。
    可以認為 ，翻轉 內襯具有 良好的適 用性 ，可以應對一些燃氣管道維修 中傳統工藝無法修理 ，隻能更換 的情況。可以說 隻要結合上表 內容在立項前期進行 係統的調查與實驗（yàn） ，排（pái） 除隱患 ，在此基（jī）礎上 ，確定翻轉內襯技術修 複（fù）管線是可行的。而通過上世紀 90 年代至今 ，在北京市的數十公裏的修複工程及 良好的效果反（fǎn）饋（kuì） ，也證 明了其具 有相 當廣泛的適用性。是（shì）可以應用於絕大多數（shù）城市燃氣管道的修複中的。
    此外 ，也建議 ，在今後 的設計及施工過程 中，要更加（jiā）重視 電（diàn）保護的作用；重視修複施工後建立完善施工資料 ；同時加（jiā） 強巡檢 、防止二次破壞。以（yǐ）上多種（zhǒng）方式結合一定能成功地對老 舊管道進行修理 ，使（shǐ）其煥發青春。