原位固化法(CIPP)
原位固化法(CIPP)是指采用翻转或者牵拉方式将浸渍树脂的软管置入原有管道内,固化后形成管道内衬的修复方法。
按照软管进入原有管道的方式不同,可将原位固化法(CIPP)分为翻转式和拉入式两种工艺。软管的固化工艺目前主要包括:热水固化法、蒸汽固化法和紫外光固化法。
(1)热水固化法
热水固化法是内衬法修复早使用的一种方法。施工过程中能够对固化化水温进行连续的记录和调节,以确保对内衬层的正确固化,也可以控制内衬的冷却d图,尽可能减小内衬管拉伸应力的产生。热水固化法使得长距离、大直径管道的内衬法修复成为可能。
这种施工工艺的缺点是固化速度比较慢,用于固化的水被浪费了。所以也有必要考虑对固化所使用大量的水进行回收。
(2)蒸汽固化法
20世纪90年代初,蒸汽固化法开始应用于原位固化。它的主要优点是固化速度快,可应用于高差小于60m(200f)的大斜度污水管道修复。但是这种方法有以下缺点:
①难以有效控制蒸汽的供应从而易导致内衬管过热;
②冷却速度快,增加了内衬层的内应力;
③很难确定内衬层是否完全固化,同时也难以保证不规则管道部位及有地下水侵入管段的完全固化;
④当管道坡度有**或者存在不规则结构,可能由于蒸汽的液化积水会导致固化过程不充分。
(3)紫外光固化法
20世纪80年代初紫外线固化法开始在内村施工中使用。这种方法施工比较快,并且相挖管对比较*控制。通过连续记录空气压力内衬层温度、紫外光发射及其光线强度与固化速度对整个固化过程进行控制和管理。
在紫外光固化过程中随者紫外线光源逐渐的向前移动内衬的冷却也随后连续发生从而降低了内衬管道的内应力。
热水固化法和蒸汽固化法因为悠久的历史,应用比较广泛。而紫外光固化技术由于相同条件下内衬管壁厚较薄,固化时间短等特点,也逐渐被广泛应用。据统计,在德国紫外光固化内衬占了内衬施工的63%,玻璃纤维内衬管在欧洲已经占了50%的市场。目前国内已有单位引进该技术进行修复施工。
原位固化法施工工艺
原位固化法施工前应对原有管道进行检测、评估、并制定管道预处理方案。
1、 软管置入原有管道:
(1) 翻转工艺:翻转工艺是将浸有树脂的软衬管一端翻转并用夹住固定在待修复管道处,然后利用水或压气使软衬管浸有树脂的内层翻转到外面,并与旧管的内壁黏接。翻转法包括水力翻转法和压缩气体翻转两种方法;
(2) 牵拉工艺:软管置入原有管道也可通过牵引的方式实现,但牵拉工艺在管道直径和施工长度上受到限制。
2、 软管固化、冷却
(1)热气、蒸汽固化:使用热水固化时,软管一般通过水力翻转,当软管翻转就位后,将热水锅炉产生注入内衬管,并将原来内衬管内的冷水抽回锅炉,这样不断循环使内衬管内的水温保持一定的温度来进行养护。热水宜从标高低的端口通入,以排除管道里面的空气。使用蒸汽固化时,软管般通过气压翻转,当软管就位后,从内衬管一端将蒸汽注入衬管内,另一端通过放散筒释放蒸汽。这样内衬管内的温度就开始不断升高,然后使其保定的温度直到树脂固化。蒸汽宜从标高高的端口通入,以便在标高低的端口处处理冷凝水。
CIPP翻转内衬管道修复技术的优点
1)采用非开挖技术,施工时间短(一般在内完成),施工设备占地小(占单车道,长两检查井间距);
2)内衬管是和旧管紧密结合的高度新管;
3)内补管耐磨损、耐腐蚀、使用寿命按需要设计,长可达50年;
4)内衬新管表面光滑,水流磨擦下降(磨擦系数为0。010以下);
5)对交通影响小,受环境影响小(需要复的旧管距建筑物近,河、江下的旧管修复,埋设深度较深且位于土质含水量大的旧管修复)。
原位固化法(CIPP)使用的材料:
原位固化法(CIPP)的主要材料是软管和树脂,其中树脂是系统的主要结构元素。树脂材料通常可以分为不饱和聚酯树脂、乙烯树脂和环氧树脂三类。
(1) 不饱和聚酯树脂由于具有良好的耐化学腐蚀性、优良的物理性能、对CIPP工艺的优异的作用性能以及良好的经济性,被早应用于CIPP内衬法管道修复技术中。50多年来,不饱和聚酯树脂始终是CIPP工艺中使用多的固化材料;
(2) 乙烯树脂和环氧树脂由于具有的耐腐蚀能力、抗溶解性和高温稳定性能,主要用于工业管道、压力管道和**管道。
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