在城市化进程不断加快的今天,城市基础设施的维护与升级成为了一个重要的课题。其中,管道系统的稳定性与安全性直接关系到城市居民的生活质量以及城市的可持续发展。然而,随着时间的推移,管道老化、腐蚀、渗漏等问题日益凸显,传统的管道修复方法如挖掘更换等,不仅耗时费力,成本高昂,还会对环境和居民生活造成不小的影响。正是在这样的背景下,紫外光固化管道修复技术应运而生,以其环保高效、一步到位的特点,逐步成为解决管道问题的理想方案。
一、紫外光固化管道修复技术概述
1.1技术定义
紫外光固化管道修复技术(UltravioletCured-in-PlacePipe,简称UV-CIPP)是一种利用紫外光照射将拉入原有管道内的浸润树脂软管固化,形成管道内衬管的非开挖修复方法。
1.2工作原理
紫外光固化修复技术的工作原理主要基于光固化树脂的感光性。在紫外光的照射下,光引发剂(光敏剂)被激活,形成激发生态分子,分解成自由基或离子,进而使不饱和有机物发生聚合、接枝、交联等化学反应,最终实现树脂的固化。这一过程中,无需使用大量水资源,固化后的树脂材料环保无毒,不会对环境产生二次污染。
二、紫外光固化管道修复技术的优势
2.1环保高效
相较于传统的挖掘更换方法,紫外光固化修复技术无需大面积开挖,大大减少了施工噪音、粉尘污染以及交通影响。同时,该技术全程无需大量使用水资源,减少了废水排放,对环境友好。此外,树脂材料在紫外光照射下迅速固化,施工周期短,效率高。
2.2适用范围广
紫外光固化修复技术适用于多种类型的管道,包括排水管道、供水管道、化学及工业管道等重力和压力管道。同时,该技术还适用于圆形、椭圆、矩形等不同形状的管道,以及弯曲转角小于45°的管道,管径范围覆盖150mm至2000mm。此外,该技术还可用于管道的整体修复和局部修复,灵活多样。
2.3耐久性强
修复后的管道内衬层光滑、连续,降低了管道的表面粗糙度,提高了管道的过流能力。同时,内衬软管固化后具有强度高、弹性模量大的特点,能够有效抵御管道内部和外部的各种压力,延长管道的使用寿命。
2.4经济效益显著
由于无需大面积开挖,紫外光固化修复技术大大减少了施工成本。此外,该技术还缩短了施工周期,降低了对市民生活的干扰,实现了经济效益与社会效益的双赢。
三、实施步骤
1、前期准备
材料准备:
紫外光固化树脂:如环氧树双酚A型聚酯树乙烯基醚树脂等。
紫外线吸收剂:如二苯对苯间苯二酚等。
辅助材料及工具:紫外光灯、专用喷枪、塑料桶、搅拌器、刮板或刀片等。
作业条件检查:
确保作业场所具备良好的通风条件。
现场环境温度应在10-40°C之间,以保证树脂的固化效果。
管道内外表面必须清洁干燥,无油污和锈蚀。
2、管道预处理
调水与封堵:
利用堵水气囊、砖墙封堵、沙包等辅助措施对污水管进行分段封堵抽水,降低水位。
清理管道内的淤积物,利用高压清洗车冲洗管道内部,同时结合人工下井清理,确保管道内无残留物。
管道检测与清理:
使用检测设备对管道进行全面检测,确定管道损伤的具体位置和程度。
对管道内壁进行必要的清理和修整,确保无尖锐物或突出物,以免在拉入软管时造成损伤。
3、软管安装与充气
铺设底膜:
在原有管道内铺设底膜,并固定在管道两端,底膜应置于管道底部且覆盖大于1/3的管道周长,以保护内衬软管不受损害。
拉入软管:
将浸渍树脂的软管沿底膜平稳、缓慢地拉入原有管道,拉入速度不得大于5m/min,避免磨损或划伤软管。
软管两端应比原有管道长出300~600mm,以便后续处理。
扎头绑扎与充气:
在软管两端安装扎头,注意扎头类型和安装位置的选择,以保护软管外露部分并防止树脂流出。
使用压缩空气对软管进行充气,使软管充分膨胀扩张并紧贴原有管道内壁。充气过程中应控制压力,避免过压或不足。
4、紫外光固化
安装紫外光灯:
根据管道直径选择合适的紫外光灯架,并安装在软管内部。
固化处理:
打开紫外光灯,控制灯架在软管内以一定速度行走(通常为1米/分钟),使软管从一端逐渐固化到另一端。
固化过程中应实时观察修复温度,确保温度在80-130℃之间。如温度不足,可适当降低固化速度。
后续处理:
固化完成后,卸掉扎头并回拉内膜。
对端口进行切割平整,密封内衬管与原有管道间的空隙。
5、质量检测与验收
闭气试验或闭水试验:
对修复后的管道进行闭气或闭水试验,以检测其密封性和承压能力。
记录与评估:
详细记录固化过程中的各项参数(如压力、温度、巡航速度等),并提供固化前后的影像资料。
对修复效果进行评估,确保修复质量达到设计要求。
通过以上步骤的实施,紫外光固化管道修复技术能够有效地对受损或老化的地下管道进行修复和加固,恢复其正常的使用功能。