中拓公司技術(shù)資料

1、河南中拓石油工程技術(shù)股份有限公司技術(shù)資料二一五年一月前言河南中拓石油工程技術(shù)股份有限公司（原濮陽市中拓管道清洗修復(fù)工程有限公司）是國內(nèi)首家以非開挖技術(shù)作為主導(dǎo)的管道清洗、修復(fù)專業(yè)化公司，注冊資本金9636 萬元，2013 年產(chǎn)值突破 2.8 億元。在國內(nèi)，中拓公司下設(shè)修復(fù)分公司、試壓分公司、安裝分公司、投運營分公司、穿越分公司、亞洲分公司等6 個主要分公司，以及在北京注冊成立的“中拓聯(lián)合工程設(shè)計（北京）有限公司”；在國外，2007 年在蘇丹成立了蘇拓石油技術(shù)服務(wù)有限公司，并在阿爾及利亞、伊朗、乍得、緬甸等國家設(shè)立了分公司或辦事處。2001 年，中拓公司“穿插 U-HDPE管內(nèi)襯修復(fù)舊管道技術(shù)”

2、通過國家建設(shè)部科技成果評估鑒定（建科評 2001035 號），并列入國家科技成果轉(zhuǎn)化指南 ；2002 年、 2010 年，公司先后兩次被河南省科學(xué)技術(shù)廳評定為省級“高新技術(shù)企業(yè)”； 2003 年建立了自己的技術(shù)中心，并于 2008 年被河南省發(fā)改委認(rèn)定為“省級企業(yè)技術(shù)中心”；截止目前公司已擁有專利25 項。公司于 2002 年通過 ISO9001 質(zhì)量管理體系認(rèn)證，于2006 年通過 ISO14001:2004 環(huán)境管理體系認(rèn)證。 公司現(xiàn)為中國石油工程建設(shè)協(xié)會防腐保溫技術(shù)專業(yè)委員會、國際非開挖技術(shù)協(xié)會、 中國非開挖技術(shù)協(xié)會等會員單位， 2006 年被評為“山東省城市供水行業(yè)重點推薦企業(yè)”。自公

3、司成立以來，始終致力于管道非開挖修復(fù)技術(shù)的研究與施工技術(shù)的改進(jìn)，現(xiàn)擁有化學(xué)清洗技術(shù)、物理清洗技術(shù)等多種管道及設(shè)備清洗技術(shù)，穿插 HDPE管內(nèi)襯修復(fù)舊管道技術(shù)、 CIPP 軟管內(nèi)襯修復(fù)舊管道技術(shù)、 不銹鋼內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)和擠涂聚合物水泥砂漿修復(fù)技術(shù)等多項管道非開挖修復(fù)技術(shù)，已成功應(yīng)用于全國多個城市和地區(qū)市政供排水、石油、天然氣、煤氣、鋼鐵、電力和煉化等各類管道的修復(fù)和清洗。憑借公司“質(zhì)量、技術(shù)、作風(fēng)”贏得了良好的企業(yè)聲譽(yù)。第一篇管道及設(shè)備清洗技術(shù)1. 化學(xué)清洗技術(shù)1.1 化學(xué)清洗技術(shù)概述化學(xué)清洗是采用化學(xué)藥劑和一定的工藝手段對工業(yè)設(shè)備、管道容器等進(jìn)行除油、除銹除垢、除焦碳等清洗過程。1.2 化學(xué)清洗

4、工藝流程上水檢漏堿洗酸洗漂洗PH 值調(diào)節(jié)廢液處理水沖洗鈍化其中堿洗、漂洗、 PH值調(diào)節(jié)和鈍化等步驟一般在開車前清洗或特殊要求情況下才有。 1.3 化學(xué)清洗劑的配制化學(xué)清洗劑由主劑和助劑組成，主劑一般用鹽酸、硫酸、硝酸等無機(jī)酸和檸檬酸、氨基磺酸等有機(jī)弱酸，對于有機(jī)結(jié)垢的清洗還有專用有機(jī)清洗劑；由于主劑對鋼鐵等金屬管道和設(shè)備有腐蝕性，在主劑中加入緩蝕劑較小腐蝕，為了加快除垢效率往往加入表面活性劑、滲透劑等助劑。主劑和各種助劑按照一定濃度配成清洗劑，在一定溫度和時間下清洗作業(yè)。1.4化學(xué)清洗的優(yōu)缺點a. 優(yōu)點化學(xué)清洗可除去管道內(nèi)各種結(jié)垢，清洗效果好；可進(jìn)行長距離管線的清洗，不受被清洗對象形狀限制。b

5、. 缺點輸油管道中的污垢大多含有硫化物，清洗過程中與酸反應(yīng)易產(chǎn)生 H2S 等有害氣體，有一定危險性；產(chǎn)生清洗后廢液，不易處理；化學(xué)清洗清洗液濃度、 緩蝕劑量和清洗時間等要嚴(yán)格控制，否則易對原管道 （金屬管道）產(chǎn)生一定腐蝕。1.5化學(xué)清洗技術(shù)的應(yīng)用由于化學(xué)清洗會產(chǎn)生大量廢液和有害氣體，在管道修復(fù)（特別是市政管道修復(fù)）施工中很少采用化學(xué)清洗技術(shù)。中拓管道清洗工程公司從事油田注水管網(wǎng)的化學(xué)清洗、精餾塔除焦炭清洗、長輸管線油改氣化學(xué)清洗、工業(yè)設(shè)備開車前清洗等多種化學(xué)清洗項目，研制出H2S 抑制劑、多功能緩蝕劑、 WQ兩相型原油清洗劑等清洗產(chǎn)品。2. 物理清洗技術(shù)物理清洗技術(shù)又分為高壓水射流清洗技術(shù)和P

6、IG 物理清洗技術(shù)2.1高壓水射流清洗技術(shù)技術(shù)概述高壓水射流清洗是利用經(jīng)設(shè)備增壓系統(tǒng)加壓的水由噴頭射出形成高速水射流，這種水射流有很高的沖擊和剝削能力，可將管壁上的結(jié)垢、金屬氧化物和其他附著物清除，清洗質(zhì)量很好。配用不同規(guī)格形狀的槍頭可對不同規(guī)格的管道進(jìn)行清洗除垢，針對大口徑的管道的清洗我公司備有旋轉(zhuǎn)槍頭。高壓水射流清洗優(yōu)缺點圖 1高壓水清洗槍頭a. 優(yōu)點應(yīng)用范圍廣，不但可以對管道進(jìn)行清洗，還可以用于工業(yè)設(shè)備（如換熱器、鍋爐、塔、儲罐等）的清洗；對管道設(shè)備無腐蝕，不污染環(huán)境，產(chǎn)生的污水易于處理。b. 缺點清洗距離短，不適合長距離管道的清洗。2.2 PIG 物理清洗技術(shù)PIG 清洗技術(shù)不是一項單

7、項技術(shù)，它包括現(xiàn)場跟蹤技術(shù)和發(fā)射、接收 PIG 技術(shù)。 PIG 技術(shù)興起于 20 世紀(jì) 70 年代，我國 PIG 清洗技術(shù)是從日本、英國、美國引進(jìn)的，目前已在我國廣泛應(yīng)用。物理清洗技術(shù)原理它是將 PIG 清管器放入發(fā)射器后，通過輸送介質(zhì)或壓縮空氣在PIG 前進(jìn)方向產(chǎn)生壓力差，形成前進(jìn)推力，使PIG 清管器沿管線前進(jìn)，在運行過程中，PIG 本體或其清洗附件在管內(nèi)不斷與管壁的積垢接觸、擠壓，并把積垢刮削下來；與此同時，介質(zhì)在通過PIG 柱面與管內(nèi)壁所形成的間隙時會形成高速環(huán)隙射流，對所刮削下來的垢進(jìn)行沖擊、攪拌，使垢隨之排出。物理清洗技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用最初是把聚氨酯材料發(fā)泡后加工成圓柱形，類似于炮彈狀

8、，然后在其表面加工出螺紋或安裝上毛刷鋼絲帶等附件，加大了它的機(jī)械磨擦強(qiáng)度。因為發(fā)泡聚氨酯具有收縮好、強(qiáng)度高的特點，所以它可通過異形管、 “ T”形管及 90°彎頭，它能安全高效的實現(xiàn)長距離各類管線的在線清洗，具有清洗徹底，對管線無損傷、無腐蝕等優(yōu)點。目前， PIG 物理清洗技術(shù)已得到很大發(fā)展，出現(xiàn)了多種PIG 清洗球，有硬質(zhì)多皮碗清管器、直板式清管器，河南中拓石油工程技術(shù)股份有限公司研制的高效組合式清管器已獲得國家實用新型發(fā)明專利 （專利號： ZL01221587.2），該裝置主要由 PIG 球、發(fā)射器、接收器、壓力測量儀表、 PIG 跟蹤儀組成。另外隨著以鑄鐵、鋼筋混凝土為主的市政

9、供水、輸氣管道的修復(fù)施工，又開發(fā)出帶有鋼絲刷的新型牽引式清管器，清洗效果明顯且操作簡單。第二篇穿插 U型 HDPE管內(nèi)襯法1.技術(shù)原理穿插“ U”型HDPE管內(nèi)襯法是利用外徑比舊管道內(nèi)徑略小的HDPE管，通過變形設(shè)備將HDPE管壓成“ U”型并暫時捆綁以使直徑減小，通過牽引機(jī)將HDPE管穿入舊管道，然后用水或氣（汽）壓與通軟體球?qū)⑵浯蜷_并恢復(fù)到原來的直徑，使HDPE管漲貼到舊管道的內(nèi)壁上，與舊管道緊密的配合， 形成 HDPE管的防腐性能與原管道的機(jī)械性能合二為一的一種 “管中管”復(fù)合結(jié)構(gòu)。2. 技術(shù)特點（ 1） 內(nèi)襯用 HDPE管優(yōu)異性能a. 在額定的溫度、壓力狀況下， HDPE管可安全使用

10、50 年以上b. 卓越的耐腐蝕和抗磨損性能，c. 超低摩阻性能，管壁光滑、不結(jié)垢d. 衛(wèi)生性能良好，無毒、不滋生細(xì)菌e. 較寬的適用溫度范圍， 60 60為 HDPE管的安全使用范圍（2）“ U”型穿插內(nèi)襯 HDPE管技術(shù)特點a. 對舊管道清洗質(zhì)量要求低b. 施工周期短c. 變形量大，達(dá)到 30%40%，穿插阻力小，管體損傷小d.一次穿插距離長，并且可穿過不大于15°的彎頭f. 適用范圍廣，適用于 75mm 2000 mm的各種材質(zhì)舊管道的修復(fù)圖 2 通球清洗過程圖 3變形前的HDPE管道圖 4變“ U”型后的HDPE管道（ 3） 內(nèi)襯 HDPE管的規(guī)格設(shè)計內(nèi)襯用 HDPE管的主要設(shè)

11、計參數(shù)包括HDPE管外徑、壁厚。HDPE管外徑根據(jù)實際測量的原管道內(nèi)徑確定。依據(jù)對 HDPE管材料性能的研究和以往施工經(jīng)驗，所選 HDPE管外徑比原管道實際內(nèi)徑略小。 這樣有利于穿插后恢復(fù)圓形，并且在長期使用過程中，由于管內(nèi)存在介質(zhì)壓力，內(nèi)襯管最終會緊貼于原管內(nèi)壁。根據(jù)施工經(jīng)驗并借鑒直埋式HDPE管壁厚計算公式，得出一壁厚經(jīng)驗計算公式，所設(shè)計壁厚圖 5HDPE管道穿插內(nèi)襯既有利于施工，又有一定承壓能力。根據(jù)工程力學(xué)和材料力學(xué)中相關(guān)理論，HDPE管裸管承壓能力高于一般飲用水供水管道工作壓力（0.2 0.7MPa）和燃?xì)夤艿拦ぷ鲏毫Γ?.1 0.4MPa），可防止原管道由于局部破損而引起的爆管泄漏

12、的發(fā)生。原油輸送管道輸送壓力較高（達(dá)到 1.0MPa 以上），管材質(zhì)一般為碳鋼，內(nèi)襯修復(fù)后即使原管道存在腐蝕穿孔內(nèi)襯管也可承受很高的工作壓力。中原油田采油二廠新北二集輸輸油干線用該技術(shù)修復(fù)后試壓壓力達(dá)到 2.5MPa，未發(fā)生泄漏。3. 工藝流程第三篇CIPP 軟管內(nèi)襯法軟襯法（ Soft Lining）軟管內(nèi)襯法，也稱原位固化法（ Cured-In-Place-Pipe; CIPP ），是在現(xiàn)有的舊管道內(nèi)壁上襯一層液態(tài)的熱固性樹脂，通過加熱（利用熱水、熱汽或紫外線等）使其固化，形成與舊管道緊密配合的薄層管，而管道斷面沒有損失，但流動性能大大改善了。使用這項技術(shù)修復(fù)的管道壽命可達(dá) 3050 年。

13、軟襯法適用于管徑為 502000mm的各類管線的修復(fù)。軟襯管的置入方法有兩種：翻轉(zhuǎn)法和拉入法。1翻轉(zhuǎn)浸漬樹脂軟管內(nèi)襯法（Insituform Lining）技術(shù)原理：該技術(shù)使用浸透熱固性樹脂的帶有防滲膜的纖維增強(qiáng)軟管或編織軟管作襯里材料，將浸有樹脂的軟管一端翻轉(zhuǎn)并用夾具固定在待修復(fù)管道的入口處，然后利用水或氣壓使軟襯管浸有樹脂的內(nèi)層翻轉(zhuǎn)到外面，并與舊管的內(nèi)壁粘結(jié)。一旦軟襯管到達(dá)終點，向管內(nèi)注入熱水或蒸汽使樹脂固化，形成一層緊貼舊管內(nèi)壁的具有防腐防滲功能的堅硬襯里。固化前樹脂管的柔性和內(nèi)部壓力可使其充填裂隙、跨過間隙、繞過彎曲段。樹脂固化之后，軟襯管形成一和原管的形狀一致，內(nèi)徑比舊管道稍小的新管

14、。圖 6翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯管道結(jié)構(gòu)圖翻轉(zhuǎn)浸漬樹脂內(nèi)襯法是由英國工程師于20 世紀(jì) 70 年代初為修復(fù)下水管道而開發(fā)的，近年來已在世界上40 多個國家和地區(qū)使用。2 CIPP 拉入法樹脂內(nèi)襯工藝技術(shù)原理：CIPP 拉入法樹脂內(nèi)襯工藝是采用有防滲透薄膜的無紡氈軟管， 經(jīng)樹脂充分浸漬無紡氈軟管后，從檢查井處拉入待修復(fù)管道中，用水壓或氣壓將軟管漲圓，固化后，形成一條堅固光滑的新管，達(dá)到修復(fù)的目的。從國外舊管修復(fù)情況來看，由于這項技術(shù)適應(yīng)性強(qiáng)，質(zhì)量可靠，利用檢查井作業(yè)，可以做到一揪土不動，是真正意義上的非開挖， 已經(jīng)在排污管道上得到的廣泛的應(yīng)用。特別是采用圖 7翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯后的管道該技術(shù)修復(fù)排污重力管道其遇下沉的管道

15、有很好的通過性，使得許多百米左右的下U 型過河管道，有了內(nèi)襯修復(fù)的可能。3技術(shù)特點（ 1） 軟管內(nèi)襯法有如下優(yōu)點：a. 只需開挖較小的工作坑或利用檢查井即可修復(fù)局部管段或整條管線；b. 軟管內(nèi)襯法修復(fù)舊管道施工周期短；c. 沒有接頭，內(nèi)襯管光滑、連續(xù)，徹底改變了管道的表面情況，降低了管道的表面粗糙度，提高了管道的輸送能力；d. 內(nèi)襯層隔絕了腐蝕環(huán)境，完全抑制了管道的內(nèi)腐蝕；e. 可適應(yīng)非圓形斷面和彎曲的管段；f. 無須灌漿，過流斷面損失很小。（ 2） 軟管內(nèi)襯法有如下缺點：a. 對管道清洗的要求高；b. 每個工程要求使用不同的編織管，每段管段要求專門設(shè)計制作。4工藝流程管線勘查確定操作坑原管道

16、改造原管道清洗內(nèi)襯準(zhǔn)備軟管制作浸漬樹脂交工端口處理與連接熱固化成形內(nèi)襯施工第四篇不銹鋼內(nèi)襯法1. 技術(shù)原理不銹鋼內(nèi)襯法，是在舊管道內(nèi)部穿插內(nèi)襯薄壁不銹鋼管，或?qū)⒉讳P鋼板采用卷板形式在管道內(nèi)部進(jìn)行焊接，整體成型。其不銹鋼內(nèi)襯層具有耐腐蝕、壽命長、承壓高、內(nèi)壁光滑、不易結(jié)垢等優(yōu)點，管道內(nèi)襯修復(fù)后能起到堵漏、提壓、防腐、降阻的作用。不銹鋼內(nèi)襯技術(shù)具有施工周期短、臨時占地面積小、安全可靠、不阻礙交通及周圍環(huán)境等顯著特點。2. 技術(shù)特點（ 1） 內(nèi)襯用不銹鋼板優(yōu)異性能牌號0Cr18Ni9牌號0Cr18Ni9牌號0Cr18Ni9牌號0Cr18Ni90Cr18Ni9(304) 不銹鋼的化學(xué)成分及性能（表 1

17、）化學(xué)成分（ %）CCrNiSiMnSPTi 0.0717-198-111.02.00.030.035（表 2）物理性能密度比熱容 C彈性模量 E線脹系數(shù) d熱導(dǎo)率-6-1220010K10 W/m.K33103kg/m10 J/kg.K(MPa)20-20- 20-1000 C 300 0 C 500 0C1000 C 300 0C 500 OC7.970.5019900016.017.5（表 3）耐腐蝕性能介質(zhì)條件試驗時間腐蝕速度介質(zhì)濃度（ %）溫度（ 0C）（ h）（mm/a）0.5 99200.1硝酸9337 0.010.5 991901000.06 0.14硫酸90 95203601

18、0320.0006 0.008（表 4）機(jī)械性能項目熱處理制度 bs0MPaMPa%室溫機(jī)械性能 539 196 45 501100-1150C 水冷11000C水冷540-706201-38248.8-6959.5-81室溫機(jī)械性能01150 C水冷6500C37898.13340082.43461900 C28457.57411000C（2）不銹鋼內(nèi)襯法技術(shù)特點a. 對舊管道清洗質(zhì)量要求低b. 施工周期短c. 一次穿插距離長 400500m，管內(nèi)焊接內(nèi)襯法可穿過任意角度的彎頭。d. 適用范圍廣，適用于 75mm 2200mm的各種材質(zhì)舊管道的修復(fù)。圖 8管道內(nèi)部處理前后效果對比圖 9管內(nèi)焊

19、接圖 10不銹鋼焊接成型3工藝流程第五篇裂（碎）管法1. 技術(shù)原理采用碎（裂）管設(shè)備從內(nèi)部破碎或割裂舊管道，將舊管道碎片擠入周圍土體形成管孔，并同步拉入新管道的管道更新方法。2. 適用范圍（ 1）主排水管線的更換（ 2）支線排水管線的更換（ 3）主供水管線的更換（ 4）燃?xì)夤芫€的更換（ 5）其他適用管線的更換圖 11裂管法示意圖3. 主要特點 :（ 1）整體管線的更換（ 2）結(jié)構(gòu)管線： HDPE或工程特殊要求的硬質(zhì)管線（ 3）通常增加尺寸： 20% 到 30%（ 4）最大增加尺寸： 150% 或更大 ( 條件許可 )（ 5）更換長度： 15m到 150m（ 6）更換直徑： 100mm到 900

20、mm4. 優(yōu)點 :（ 1）最小開挖要求（ 2）有限的公共與商業(yè)干擾（ 3）適用于不適合或不便于開挖的場合（ 4）縮短施工期（ 5）降低施工成本（ 6）幾乎所有材質(zhì)的管線都可以通過漲管法進(jìn)行更換第六篇非開挖管道修復(fù)配套技術(shù)非開挖管道修復(fù)技術(shù)是涉及多種知識領(lǐng)域和多種技術(shù)領(lǐng)域的綜合性工程技術(shù)。它涉及到工程力學(xué)、流體力學(xué)、材料力學(xué)、高分子材料、機(jī)械設(shè)計與制造、電子學(xué)等學(xué)科。河南中拓石油工程技術(shù)股份有限公司是國內(nèi)管道修復(fù)、清洗行業(yè)的佼佼者，擁有大批技術(shù)開發(fā)、設(shè)備制造和施工管理人員， 通過不斷技術(shù)創(chuàng)新和工程施工， 不但掌握以上幾種主體管道修復(fù)技術(shù)，還掌握和開發(fā)了地下管道探測技術(shù)、舊管道清洗技術(shù)、管道成像檢

21、測技術(shù)等多種與之配套的技術(shù)和施工設(shè)備，并獲得了多項國家技術(shù)專利。1. 地下管道探測技術(shù)有些管道由于鋪設(shè)時間較早，與之相關(guān)的圖紙、資料已遺失，管道情況不清楚，修復(fù)施工前必須查明其具體情況，如地下管線的平面位置、走向、埋深（或高程） 、規(guī)格、性質(zhì)、材質(zhì)等，并編繪地下管線圖。目前，隱蔽地下管線的探查方法主要有物探法和全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（ GPS）。 GPS是一種精確確定管線位置的重要技術(shù)，已在一定范圍內(nèi)得到應(yīng)用，該方法準(zhǔn)確的確定標(biāo)志的經(jīng)度、緯度和高度數(shù)據(jù)，精度可達(dá)到1 英寸以下。地下管線物探方法較多，主要有電磁法、直流電法、磁法、地震波法和紅外輻射法，應(yīng)根據(jù)任務(wù)要求、探查對象、當(dāng)?shù)氐厍蛭锢項l件和實際條

22、件選擇。河南中拓石油工程技術(shù)股份有限公司引進(jìn)英國雷迪公司的 PCM地下管線探測系統(tǒng)，它利用發(fā)射線圈產(chǎn)生的電磁場在金屬管線中感應(yīng)電流所產(chǎn)生的電磁場探測出舊管線的走向、埋深等情況，根據(jù)電磁場產(chǎn)生的異常判斷外防腐層破損位置，另外結(jié)合天津嘉信技術(shù)公司開發(fā)的防腐層評估軟件還能對管線的外防腐層進(jìn)行全面的探測評估并建立檔案以便更好的對管道進(jìn)行管理和修復(fù)。2. 管道 CCTV成像檢測技術(shù)1. 概述圖 13 PCM檢測儀管道 CCTV（閉路電視）成像檢測技術(shù)是對管道清洗前結(jié)垢狀況、清洗后清洗質(zhì)量和修復(fù)后管內(nèi)襯層質(zhì)量進(jìn)行視頻成像檢查的專項技術(shù)。河南中拓石油工程技術(shù)股份有限公司為適應(yīng)管道修復(fù)工程施工的需要， 獨自開發(fā)出管道CCTV內(nèi)部成像系統(tǒng)，已獲得國家實用新型專利 （專利號： ZL01221588.0）。2. 管道 CCTV成像監(jiān)視系統(tǒng)它是由自動爬行器、外部控制系統(tǒng)、圖像記錄系統(tǒng)、監(jiān)視器系統(tǒng)、信號線、信號線架等組成。自動爬行器可在管道內(nèi)自動前進(jìn)、后退，其內(nèi)部安裝有微控制處理器（microchipcontronler）和前部安裝可