CN1514157A - 交联高密度聚乙烯管及其穿插修复旧管道的施工工艺 - Google Patents

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张清旭
张金成
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Abstract

本发明涉及一种在穿插修复旧管道技术中使用的交联高密度聚乙烯管及其修复旧管道施工工艺，采用聚乙烯管生产技术按HDPE高密度聚乙烯树脂、CPE改性树脂、二丁酯类增塑剂、硫化双酚类抗氧剂、二乙基硅氧烷类交联剂、硅醇类促进剂各组份原料配制加工而成，工艺过程为：清管器清管、管内检查、交联聚乙烯管成型、热熔焊接、恒温变形缩径、拖入待修复管道内、焊接法兰、恢复变形并加热、衬管质量检查、连头交工，高密度聚乙烯经交联聚合以后，形成不溶不熔的“热固性”材料，其强度、弹性模量、耐化学溶剂、耐油、耐污水等性能显著提高，交联后的聚乙烯热变型温度升高至120℃，是普通HDPE管热变型温度的1.5倍，耐石油及化学介质的性能比目前HDPE更优异，适用于100℃以下的石油、油田污水、注水、化工介质管道的应用领域内。

Description

交联高密度聚乙烯管及其穿插修复旧管道的施工工艺
                        技术领域
本发明属于旧管道非开挖修复技术领域，尤其涉及一种在穿插修复旧管道技术中使用的交联高密度聚乙烯管及其修复旧管道施工工艺。
                        背景技术
在穿插修复旧管道技术中，由于目前市面上已有的PE管只能耐温60℃，仅适于60℃以下的燃气、生活污水等领域，而对于油管线和高温管线容易发生高温软化和油溶等问题，使穿插修复旧管道技术的应用受到了很大的限制。
                        发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种在原HDPE管生产技术上，通过加入特种交联剂使交联聚乙烯管耐温提高到100℃，可耐石油及许多化学剂，可以将其拓展到温度100℃以下的石油、污水、注水、化工管道的应用领域中的交联高密度聚乙烯管及其修复旧管道施工工艺。
本发明的目的是这样实现的：通过常用聚乙烯管生产技术采用下列各组份原料配制加工而成：
HDPE高密度聚乙烯树脂        100份
CPE改性树脂                 20-50份
二丁酯类增塑剂              2-10份
硫化双酚类抗氧剂               0.5-8份
二乙基硅氧烷类交联剂           2-20份
硅醇类促进剂                   1-10份
交联高密度聚乙烯管修复旧管道的施工工艺如下：
第一步：勘查施工现场，探测管道走向，弄清楚管道附件，确定施工区间，挖好作业坑，管道口焊上法兰；
第二步：采用清管器对旧管道进行清管，清除管道内污垢、障碍，保证衬管施工的内表面要求；
第三步：用CCTV管道内成像监测设施，对管道内清管质量进行检查，判定是否达到衬管的技术要求；
第四步：采用恒温变型缩径机将制成的交联HDPE管进行恒温变型缩径；
第五步：让缩径后的交联HDPE管通过定型装置，将缩径的交联HDPE管定型；
第六步：用牵引机将缩径定型后的交联HDPE管牵引到待修复的旧管道内；
第七步：给交联HDPE管两端采用热熔焊法焊接塑料法兰，进行封头处理；
第八步：给交联HDPE管内充含有交联促进剂的热介质(温度90℃)，保温保压，使缩径的交联HDPE管恢复变形，并进行交联反应，同时涨贴于施衬的管道内；
第九步：打压试验，检查衬管质量；
第十步：用特制双向伸缩短节进行连头处理，恢复地貌，交工使用。
本发明具有如下积极效果：
高密度聚乙烯经交联聚合以后，形成不溶不熔的“热固性”材料，其强度、弹性模量、耐化学溶剂、耐油、耐污水等性能显著提高。交联后的聚乙烯热变型温度升高至120℃，是普通HDPE管热变型温度的1.5倍。同时它耐石油及化学介质的性能比目前HDPE更优异。加热交联HDPE管穿插修复的旧管道技术是在普通HDPE管穿插修复管道仅适用于温度60℃以下的饮用水、生活污水、燃气管道范围，拓展至100℃以下的石油、油田污水、注水、化工介质管道的应用领域内。是当前较先进的一种旧管道修复新技术。
                      附图说明
图1为本发明的施工工艺图。
图2为本发明的交联高密度聚乙烯衬管对旧管道的修复结构示意图。
                      具体实施方式
实施例1：本发明通过常用聚乙烯管生产技术采用下列各组份原料配制加工而成：HDPE高密度聚乙烯树脂100千克、CPE改性树脂20千克、二丁酯类增塑剂2千克、硫化双酚类抗氧剂0.5千克、二乙基硅氧烷类交联剂2千克、硅醇类促进剂1千克。
如图1、2所示，本发明按以上配方生产的Φ188×6交联HDPE管3，穿插修复Φ219×18注水管道4，具体施工工艺如下：
第一步：勘查施工现场，探测管道走向，弄清楚管道附件，确定施工区间，挖好作业坑，管道口焊上法兰2；
第二步：采用清管器对旧管道4进行清管，清除管道内污垢、障碍，保证衬管施工的内表面要求；
第三步：用CCTV管道内成像监测设施，对管道内清管质量进行检查，判定是否达到衬管的技术要求；
第四步：采用恒温变型缩径机将制成的交联HDPE管进行恒温变型缩径；
第五步：让缩径后的交联HDPE管通过定型装置，将缩径的交联HDPE管定型；
第六步：用牵引机将缩径定型后的交联HDPE管3牵引到待修复的旧管道4内；
第七步：给交联HDPE管两端采用热熔焊法焊接塑料法兰1，进行封头处理；
第八步：给交联HDPE管内充含有交联促进剂的热介质(温度90℃)，保温保压，使缩径的交联HDPE管恢复变形，并进行交联反应，同时涨贴于施衬的管道内；
第九步：打压试验，检查衬管质量；
第十步：用特制双向伸缩短节进行连头处理，恢复地貌，交工使用。
如图2所示，穿插用的交联HDPE管外径至少要比衬管的管道内径过盈3％～5％。在穿插施衬时，交联HDPE管3经过恒温缩径变型后，交联HDPE管直径减少15％～20％，才能保证顺利地拖入于施衬的管道内，适用的管径DN100～DN1200，一次施衬长度在1000米左右。在穿插施衬时，被衬的管道应用清管器进行清管，清除管道内一切污垢和障碍，以便于施衬。交联HDPE管在穿插施衬到管道内时，给交联HDPE管内加热、加压，让其恢复变型，过盈的尺寸保证交联HDPE管涨起来可以紧贴施衬的管道内壁，形成管中管复合结构。交联HDPE管在恒温变型缩径时，保证恒温在20～50℃，使交联HDPE管易于变型，但交联HDPE不损伤，也不提早交联。交联HDPE管施衬到钢管内时，在交联HPDE管两端要用热熔焊焊好塑料法兰，以利于管口密封。交联HDPE管穿插施衬到钢管内时，给交联HDPE管内充入90℃热水，保压保温，让塑料管进行交联，交联时间4小时以上，交联度达68％～82％。施衬的管道构成钢塑复合管，交联HDPE管的耐温、耐腐蚀都优于普通HDPE管，该工艺施衬的管道在耐压、耐温、耐腐蚀方面是优异的。
在矿化度18万的油田污水中，100℃下试验效果满意，因此满足油田注水环境应用。
如图2所示，本发明修复后的结构中，1为交联HDPE法兰，2为钢制法兰，3为交联HDPE管，4为修复的旧管道。
实施例2：本发明通过常用聚乙烯管生产技术采用下列各组份原料配制加工而成：HDPE高密度聚乙烯树脂100千克、CPE改性树脂50千克、二丁酯类增塑剂10千克、硫化双酚类抗氧剂8千克、二乙基硅氧烷类交联剂20千克、硅醇类促进剂10千克。
按以上配方生产的Φ154×5交联HDPE管，穿插修复Φ159×6高含水原油管道，具体施工工艺如下：
第一步：勘查施工现场，探测管道走向，弄清楚管道附件，确定施工区间，挖好作业坑，管道口焊上法兰；
第二步：采用清管器对旧管道进行清管，清除管道内污垢、障碍，保证衬管施工的内表面要求；
第三步：用CCTV管道内成像监测设施，对管道内清管质量进行检查，判定是否达到衬管的技术要求；
第四步：采用恒温变型缩径机将制成的交联HDPE管恒温变型缩径；
第五步：让缩径后的交联HDPE管通过定型装置，将缩径的交联HDPE管定型；
第六步：用牵引机将缩径定型后的交联HDPE管牵引到待修复的旧管道内；
第七步：给交联HDPE管两端采用热熔焊法焊接塑料法兰，进行封头处理；
第八步：给交联HDPE管内充含有交联促进剂的热介质(温度90℃)，保温保压，使缩径的交联HDPE管恢复变形，并进行交联反应，同时涨贴于施衬的管道内；
第九步：打压试验，检查衬管质量；
第十步：用特制双向伸缩短节(专利)进行连头处理，恢复地貌，交工使用。
在含水85％的原油介质中，含0.3％H2S，温度100℃试验效果显著，因此在油田高含水原油管道中应用，完全满足工艺要求。
交联高密度聚乙烯(HDPE)管穿插修复旧管道施工工艺适用于DN100～DN1200各种材质的旧管道内修复。一次衬入长度1000米左右。

Claims (10)

1、一种交联高密度聚乙烯管，其特征在于：通过常用聚乙烯管生产技术采用下列各组份原料配制加工而成：
HDPE高密度聚乙烯树脂            100份
CPE改性树脂                     20-50份
二丁酯类增塑剂                  2-10份
硫化双酚类抗氧剂                0.5-8份
二乙基硅氧烷类交联剂            2-20份
硅醇类促进剂                    1-10份
2、一种交联高密度聚乙烯管穿插修复旧管道的施工工艺，其特征在于：
第一步：勘查施工现场，探测管道走向，弄清楚管道附件，确定施工区间，挖好作业坑，管道口焊上法兰(1)，
第二步：采用清管器对旧管道(4)进行清管，清除管道内污垢、障碍，保证衬管施工的内表面要求，
第三步：用CCTV管道内成像监测设施，对管道内清管质量进行检查，判定是否达到衬管的技术要求，
第四步：采用恒温变型缩径机将制成的交联HDPE管(3)进行恒温变型缩径，
第五步：让缩径后的交联HDPE管通过定型装置，将缩径的交联HDPE管定型，
第六步：用牵引机将缩径定型后的交联HDPE管牵引到待修复的旧管道内，
第七步：给交联HDPE管两端采用热熔焊法焊接法兰(1)，进行封头处理，
第八步：给交联HDPE管内充含有交联促进剂的热介质(温度90℃)，保温保压，使缩径的交联HDPE管恢复变形，并进行交联反应，同时涨贴于施衬的管道内，
第九步：打压试验，检查衬管质量，
第十步：用特制双向伸缩短节进行连头处理，恢复地貌，交工使用。
3、根据权利要求2所述的一种交联高密度聚乙烯管穿插修复旧管道的施工工艺，其特征在于：穿插用的交联HDPE管外径至少要比衬管的管道内径过盈3％～5％。
4、根据权利要求2所述的一种交联高密度聚乙烯管穿插修复旧管道的施工工艺，其特征在于：在穿插施衬时，交联HDPE管经过恒温缩径变型后，交联HDPE管直径减少15％～20％，才能保证顺利地拖入于施衬的管道内，适用的管径DN100～DN1200，一次施衬长度在1000米左右。
5、根据权利要求2所述的一种交联高密度聚乙烯管穿插修复旧管道的施工工艺，其特征在于：在穿插施衬时，被衬的管道应用清管器进行清管，清除管道内一切污垢和障碍，以便于施衬。
6、根据权利要求2、4所述的一种交联高密度聚乙烯管穿插修复旧管道的施工工艺，其特征在于：交联HDPE管在穿插施衬到管道内时，给交联HDPE管内加热、加压，让其恢复变型，过盈的尺寸保证交联HDPE管涨起来可以紧贴施衬的管道内壁，形成管中管复合结构。
7、根据权利要求2、4所述的一种交联高密度聚乙烯管穿插修复旧管道的施工工艺，其特征在于：交联HDPE管在恒温变型缩径时，保证恒温在20～50℃，使交联HDPE管易于变型，但交联HDPE不损伤，也不提早交联。
8、根据权利要求2、6所述的一种交联高密度聚乙烯管穿插修复旧管道的施工工艺，其特征在于：交联HDPE管施衬到钢管内时，在交联HPDE管两端要用热熔焊焊好塑料法兰，以利于管口密封。
9、根据权利要求2所述的一种交联高密度聚乙烯管穿插修复旧管道的施工工艺，其特征在于：交联HDPE管穿插施衬到钢管内时，给交联HDPE管内充入90℃热水，保压保温，让塑料管进行交联，交联时间4小时以上，交联度达68％～82％。
10、根据权利要求2所述的一种交联高密度聚乙烯管穿插修复旧管道的施工工艺，其特征在于：施衬的管道构成钢塑复合管。
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