一种用于非开挖穿越和城市老旧管网改造用管道防护技术制造技术

本发明专利技术提供一种用于非开挖穿越和城市老旧管网改造用管道防护技术，所述防护管套装在聚乙烯主管外侧，采用PE100(RC)原料或普通的PE100、PE80聚乙烯原料制成，避免了聚乙烯主管在非开挖穿越过程中和城市老旧管网的改造(采用裂管法或直接在老旧管网中非开挖穿插)中存在的外部划伤和点载荷破坏问题，延长了聚乙烯管材使用寿命，提高了聚乙烯管安全性。目前只需聚乙烯管穿插到聚乙烯防护管后直接焊接，焊接完成后再进行非开挖穿越和城市老旧管网的改造(采用裂管法或直接在老旧管网中非开挖穿插)，在城市老旧管网的改造中减少了聚乙烯法兰和钢法兰的连接，避免了漏气现象，填补了国内钢管和聚乙烯管道连接问题的空白。

【技术实现步骤摘要】
一种用于非开挖穿越和城市老旧管网改造用管道防护技术
本专利技术涉及建筑领域，特别涉及一种用于非开挖穿越和城市老旧管网改造用管道防护方法。
技术介绍
聚乙烯管材摩擦系数小、耐磨损，具有优良的抗腐蚀性能，成本比钢管低，对腐蚀严重或泄露的钢管，聚乙烯燃气防护管构成结构性复合管，可达到恢复管线功能、延长使用寿命的目的。性能优异的HDPE管道能大幅度提高在线管道耐磨损性能和承压能力，改善钢管耐腐蚀性能，提高其输送能力，在无人为因素破坏下其输送能力达到钢管的4倍。PE管的长期强度高，可以保证聚乙烯管道足够长的使用寿命期间承受足够高的压力。同时PE管的耐高速开裂扩展能力好，可以保证聚乙烯管道不发生偶然性的灾难事故。上述两点对于安全性要求很高的燃气行业来说至关重要，所以燃气管道普遍使用PE管材。但过往数十年的应用经验表明，施工中由于拖拽或者其他外在因素，特别是采用一些非传统的管道安装方式时（包括施工现场由于时间紧迫或者责任心不强，直接回填；非开挖施工、老旧管道修复等等），管材外壁的划伤和点载荷（石块顶入造成）是不可避免的，其引起的慢速裂纹扩展(SCG)也被认为是造成聚乙烯管道失效，影响管道寿命最重要的隐患之一。焊接接头以及管道安装过程中的划痕往往成为慢速裂纹扩展的敏感区。因此，很多公司开发研究了具有超强抗快速开裂与抗慢速裂纹增长性能的PE100（RC）材料。然而，虽然PE100-RC具有如上优点，但受限于其高昂的成本，在实际应用中较少采用PE100-RC管直接作为燃气管，本领域的研究也更多地集中在开发一种新的管道防护方法来保障用于非开挖穿越和城市老旧管网改造用管道的防护。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术中开发了一种多层套管防护方法，在低成本的条件下，通过管材套装的组合方式，即外层护套管和内层塑料主管为相对独立的方式，实现了外层护套管在非开挖穿越和城市老旧管网改造过程中造成的管材外壁划伤和点载荷引起的慢速裂纹不会扩展到内层管材，使改进后的内层管材能够抵抗各种原因造成的外部划伤引起的破坏，防止因恶劣施工条件及管道运行过程中诸如石块、金属等坚硬物对内层管材造成的点载荷破坏，保证了内层管材的使用寿命。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种用于非开挖穿越和城市老旧管网改造用管道防护方法，包括：防护管和用于非开挖穿越和城市老旧管网改造的塑料主管的制备；将卡瓦固定在所述防护管的前端，利用专用的牵引设备的牵引端连接到卡瓦上，然后开启牵引设备将所述防护管套装至内层所述塑料主管上将所述防护管和塑料主管通过焊接固定，即得防护套管；将上述的防护套管采用裂管法或直接在老旧管网中非开挖穿插；所述防护管为能够抵抗低应力条件下引起的慢速裂纹扩展的塑料管；所述防护管的厚度为3-7mm。一种用于非开挖穿越和城市老旧管网改造用管道的防护管，所述防护管套装在管道外侧，即外层护套管和内层塑料主管为相对独立的方式，外层护套管在非开挖穿越和城市老旧管网改造过程中造成的管材外壁划伤和点载荷引起的慢速裂纹不会扩展到内层管材。一种用于非开挖穿越和城市老旧管网改造用管道的防护管，所述防护管套装在塑料主管外面，所述外层护套管在非开挖穿越和城市老旧管网改造过程中造成的管材外壁划伤和点载荷引起的慢速裂纹不会扩展到内层管材，使改进后的内层管材能够抵抗各种原因造成的外部划伤引起的破坏。所述防护管为能够抵抗低应力条件下引起的慢速裂纹扩展的塑料管。本专利技术所述的低应力条件指：管材试验压力为0.92Mpa。本专利技术中所述的“抵抗”是指在上述低应力条件下，管材规格为SDR11时，管材的破坏时间大于500h。一种用于非开挖穿越和城市老旧管网改造的聚乙烯防护管，所述防护管套装在塑料主管外侧，采用PE100（RC）原料或普通的PE100、PE80聚乙烯原料制成。本专利技术的“塑料主管”相对于防护管而言，是指：在非开挖穿越和城市老旧管网改造过程中作为整体进行承压的管道。优选的，所述防护管为采用PE100（RC）原料或普通的PE100、PE80聚乙烯原料制成。优选的，所述塑料主管为聚乙烯管、硬质聚氯乙烯管、氯化聚氯乙烯管、交联聚乙烯管、三型聚丙烯管、聚丁烯管、工程塑料管、玻璃钢夹砂管、铝塑料复合管或钢塑复合管。现有的普通PE管完全能够满足日常载体运输的基本要求，但管材在非开挖穿越过程中和城市老旧管网的改造（采用裂管法或直接在老旧管网中非开挖穿插）中，常常会造成管材外部划伤和点载荷破坏，既缩短了管材的使用寿命，也存在极大的安全隐患。为此，在本专利技术的多个优选方案中，在PE管道外层加设一层防护管，起到防护内层聚乙烯管材的作用，成功解决了以往在非开挖穿越和城市老旧管网的改造过程中（采用裂管法或直接在老旧管网中非开挖穿插）存在的外部划伤和点载荷破坏问题，保证了内层聚乙烯管材使用寿命，提高了内层聚乙烯管安全性。优选的，所述防护管的厚度为3-7mm；外层防护管的壁厚可以根据客户施工条件的差异性进行调整。现有的复合管材在制备过程中需要考虑不同树脂间的亲和问题，而本专利技术中外层防护管和内层塑料主管分别制造，机械套接，避免了复合管材原料树脂的复配问题，同时，与现有的多层共挤方式相比，本专利技术还具有如下优点：1）采用多层共挤方式，外层壁厚无法调整；而采用本专利技术的套装方式，可以根据施工条件、地质条件等外部影响因素调整外层管的壁厚，这样可以更好的保护内层聚乙烯管材。2）采用多层共挤方式，内外层为一体管，即在使用时只作为整体进行承压的；而采用本专利技术的套装方式，外层管是不承压的；3)采用多层共挤的方式，在施工过程中仍然存在外层管材划伤等影响管材使用的问题，同时外层管的划伤存在慢速裂纹增长的可能，不能从本质上解决管材使用过程中由于划伤等因素引起的裂纹扩展；而采用本专利技术的套装方式，内外层管材是相对独立的，外层管的划伤不会影响内层聚乙烯燃气管材的使用。为了保证外套管和内层PE管之间达到紧密配合的目的，我公司针对不同口径的PE管道设计了专用规格的PE外套管。PE外套管的生产主要是借助于我公司现有的聚乙烯管材生产线和成熟的生产技术，通过重新设计模具和定径套，改变管材的切割方式和牵引机的履带块的结构进行的生产。由于外套管和内层PE管需要紧密的配合，因此在嵌套外层管时采用人力是无法完成的；如果单纯的采用设备进行套装，容易造成外套管打折导致套装失败。针对外套管和内层PE管的套装问题，我公司设计了专用的套装设备。针对不同规格的外套管设计了专用的卡瓦，在穿插时，首先将卡瓦固定在外套管（防护管）的前端，利用专用的牵引设备的牵引端连接到卡瓦上，然后开启牵引设备将外套管（防护管）套装至内层PE管上。优选的，所述防护管的内径为内层塑料主管外径的1.01-1.02倍。既保证二者紧密配合，又避免防护管的内径过小导致的套装困难。优选的，所述防护管和塑料主管通过焊接固定。优选的，管材的错位量不应超过管壁厚度的10％，通过调整管材直线度和松紧卡瓦可在一定程度上进行校正，保证合拢时管材两端面间隙满足施工要求。考虑到本专利技术的管材主要应用在非开挖穿越和城市老旧管网的改造，外层管（防护管）不承压（管材的破坏大多数是由于管材在承受长期内压力情况下发生裂纹扩展所造成的，直接影响着管材的使用寿命），本专利技术优选采用套接的形式代替现有的一体成型法，并根据实际的施工要求对具体的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于非开挖穿越和城市老旧管网改造用管道防护技术，其特征在于，将防护管套装在用于非开挖穿越和城市老旧管网改造的塑料主管外侧，所述防护管为能够抵抗低应力条件下引起的慢速裂纹扩展的塑料管；所述防护管的厚度为3‑7mm。

【技术特征摘要】
1.一种用于非开挖穿越和城市老旧管网改造用管道防护方法，其特征在于，包括：防护管和用于非开挖穿越和城市老旧管网改造的塑料主管的制备；将卡瓦固定在所述防护管的前端，利用专用的牵引设备的牵引端连接到卡瓦上，然后开启牵引设备将所述防护管套装至内层所述塑料主管上将所述防护管和塑料主管通过焊接固定，即得防护套管；将上述的防护套管采用裂管法或直接在老旧管网中非开挖穿插；所述防护管为能够抵抗低应力条件下引起的慢速裂纹扩展的塑料管；所述防护...

【专利技术属性】
技术研发人员：王友印，李冠群，景发岐，韩冬青，闫培刚，
申请(专利权)人：山东胜邦塑胶有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37