DB13 T 5252-2020 HDPE内衬修复供水管道技术规程.pdf

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1、ICS 03.100.01 A 02 DB13 河北省 地方标准 DB 13/T 5252 2020 HDPE 内衬修复供水管道技术规程 Technical specification of HDPE water supply pipeline for lining repair 2020 - 11 - 19 发布 2020 - 12 - 19 实施 河北省市场监督管理局 发布 DB13/T 5252 2020 I 前 言 本标准按照 GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 本标准由河北省水利厅提 出 并归口 。 本标准 起草单位： 河北省水利科学研究院、任丘市城乡供水总公司、中冶华亚建设

2、集团有限公司、 山东益丰管道修复工程有限公司。 本标准主要起草人：朱永涛、王如代、郎丰生、鲍永忠、霍学平、刘超越、霍志久、张志华、杨 军喜、吴志海、刘文学、李振清、 平金同 、路亚飞、赵建国、徐燕、刘军伟、刘建兵、朱敬甫、李翠 华、马冬冬、邢慧莹、刘瑞图、张永青、毛政跃、王圣文、田亚飞、张博超、王皖琼、郭彬剑。 DB13/T 5252 2020 1 HDPE 内衬修复供水管道技术规程 1 范围 本 标准 规定了 HDPE内衬修复供水管道的材料选择、检测评估、设计、施工及验收。 本 标准 适用于支管弯管少、不易开挖地区的 DN 100mm DN 2000mm的 各种钢质、铸铁、 混凝土及化 学材

3、料供水管道的原位内衬修复。 2 规范性引用文件 下列文件 对于本文件的应用是 必不可少的。 凡是 注日期的引用文件，仅该日期的版本适用于本文 件； 凡是 不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 13663.2 给水用 聚乙烯 （ PE）管道系统 第 2部分：管材 GB/T 13663.3 给水用 聚乙烯 （ PE）管道系统 第 3部分：管件 GB/T 17219 生活饮用水输配水设备及防护材料的安 全性评价 标准 GB 50268 给 水 排水管道工程施工及验收规范 GB 50332 给水排水工程管道结构设计规范 CJJ 101 埋地塑料给水管道工程技术规程

4、 CJJ 207 城镇供水管网运行、维护及安全技术规程 CJJ/T 244 城镇给水管道非开挖修复更新工程技术规程 CJ/T 358 非开挖工程用聚乙烯管 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 HDPE HighDensityPolyethylene 高密度聚乙烯。 3.2 缩径 变形 shrinkage deformation 采用专用设 备对 内衬 管进行缩径并定形，使 内衬 管直径小于 原 管 道 的内径，以降低穿管阻力。 3.3 内衬层 inner liner 在结构上连续地与修复管道内壁紧密贴合的 HDPE复原管。 3.4 非结构性修复 non-structural

5、repair 管道内、外部压力完全由原有管道本体承受的修复工艺。 3.5 半结构性修复 semi-structural repair DB13/T 5252 2020 2 原有管道承受外部压力、动载荷和内部水压，内衬管道承受外部水压和真空压力的修复工艺。 3.6 结构性修复 structural repair 管道内、外压力全部由内衬管道承受 的修复工艺。 4 总则 4.1 在设计 供水 管道内衬层时， 首先 应对 原 管道 的结构及功能进行 评估， 然后确定选用 HDPE 内衬管 道修复的类型，主要类型有：穿插法、折叠内衬法、缩径内衬法。 4.1.1 穿插法是用专用设备把 HDPE 内衬管牵

6、引拉入原管道。 4.1.2 折叠内衬法是采用专用设备将折叠成“ U”形或“ C”形的内衬管拉入原管道，利用材料的记忆 功能，通过加热与加压使折叠管恢复原有形状和大小的修复工艺。 4.1.3 缩径内衬法是采用模压或辊筒使 HDPE 内衬管外径缩小后置入原管道，通过加压或自然复原的 方法，使内衬管恢复原来直径的修复工艺。 4.2 HDPE 内衬管道修复工程检 测、施工过程中应采取安全措施，并应符合 CJJ 207 的有关规定。 4.3 HDPE 内衬 管工艺 的施工环境温度为 5 40 ，不在该温度范围内的施工现场，应采取相应的 温控 措施。 4.4 在应用前应制定相应的安全健康实施 方案，工程所

7、产生的废弃物、噪声等应符合国家有关环境保 护的规定。 4.5 对原管道的断管、改造、预处理，内衬管连接、穿插、端口处理，管道压力试验与检测，工作坑 开挖与回填应做好施工记录。 5 HDPE 内衬 管材料 5.1 材料 选择 5.1.1 管材的原材料应选用 PE 80 或 PE 100 级的管道混配料。 5.1.2 管材规格尺寸应按设计的要求确定。 5.1.3 管材为标准 管时，其物理力学性能应符合 GB/T 13663 的有关规定；内衬 PE 管材为非标准管时， 其物理力学性能应符合 CJ/T 358 的有关规定。 5.1.4 管材的卫生性能应符合 GB/T 17219 的有关规定。 5.1.

8、5 管材的耐开裂性能应符合 CJJ 101 的有关规定。 5.2 外观 质量 内外表面应清洁、光滑，不允许有气泡、明显划伤、凹陷、杂质、颜色不均匀等缺陷。管端头应 切割平整，并与管轴线垂直。 5.3 管存放 环境及要求 5.3.1 应存放在远离热源、通风良好、 温度不超过 40 的库房或简易棚内，露天堆放应有遮盖物， 避免曝晒和雨淋。 5.3.2 存放时，应水平堆放在平整的地面上 。 5.3.3 堆放高度不宜超过 1.5 m，长期堆放时管口应有支撑，防止变形严重，不利于焊接。 DB13/T 5252 2020 3 5.3.4 两端应有 不短于 30 cm 的封头，以防止管头污染或杂质进入管中。

9、 5.4 搬运 5.4.1 管 材 搬运时，应小心轻放，不得抛 、 摔 、滚、 拖。 5.4.2 管 材采用机械设备 吊装时， 应采 用非金属绳 或带吊装 。 5.5 运输 5.5.1 运输时 应水平放置，采用非金属绳或带捆扎和固定，并宜采取防止管口变形的措施。 5.5.2 运输途中，应有遮盖物，避免曝晒和雨淋。 6 检测与评估 6.1 供水管道修复前应进行管道检测与评估。 6.2 管道检测可采用电视检测、目测、试压检测、取样检测和电磁检测等方法，检测过程中，采取安 全保护 措施。 6.3 管道检测内容应包括缺陷位置、缺陷严重程度、缺陷尺寸、特殊结构和附属设施等。 6.4 管道评估应依据管道检

10、测成果资料、管道基本资料、运行维护资料等进行综合评估。 6.5 通过综合评估，确定缺陷类型，判定是否可以采用 HDPE 内衬修复工艺。 7 HDPE 管 内衬 设计 7.1 基本规定： 7.1.1 修复后管道的流量和压力应满足使用要求。 7.1.2 修复后管道的结构应满足承载力、变形控制要求。 7.1.3 原有管道地基不满足要求时，应进行处理。 7.1.4 HDPE 管内衬设计应满足 GB 50332 的有关规定。 7.1.5 根据缺陷类型选择结构性修复、半结构性修复或非结构性修复。 7.1.6 结构性修复应选 用 HDPE 穿插法，半结构性修复或非结构性修复宜选用 HDPE 折叠内衬法或缩径

11、 内衬法，也可选择 HDPE 穿插法。 7.2 管径设计 7.2.1 穿插法内衬管道外径宜取原有管道内径的 90% 95%； 7.2.2 折叠内衬法、缩径内衬法 HDPE 管外径 与原有管道内径一致。 7.3 长度设计 管 材 长度一般为 6 m、 9 m、 12 m，按用户要求或特殊施工环境 可适当调整 。 7.4 壁厚设计 7.4.1 采取 HDPE 穿插法进行供水管道修复时，壁厚设计时需按独立承压进行计算，壁厚需满足 GB 13663.2 的相关要求。 7.4.2 采用 HDPE 折叠内衬法或缩径内衬法进行半结构性供水管道修复时，内衬管道 应能承受管道外 部地下水压力和真空压力以及原有管

12、道破损部位内部水压的作用，且壁厚设计应符合下列规定： DB13/T 5252 2020 4 a) 内衬管道承受外部地下水压力和真空压力的壁厚应按公式（ 1） （ 4）计算： 1 / 322 1 1O L W Vt D K E C P P N (1) 0.00981WWPH (2) 32 (1 1 0 0 ) (1 1 0 0 )C q q (3) m in 1 0 0 ( )EEq D D D 或 m a x 100 EEq D D D ）（ (4) 式中： t 内衬管壁厚（ mm）； 内衬管外径（ mm）； 原有管道对内衬管的支撑系数，取值宜为 7.0； 内衬管的长期弹性模量（ MPa） ,

13、宜取短期弹性模量的 50%； 椭圆度折减系数； 管顶位置地下水压力（ MPa）； 真空压力（ MPa） ,取值宜为 0.05 MPa； 管道截面环向稳定性抗力系数，不应小于 2.0； 泊松比， PE 内衬管取 0.45； 管顶以上地下水位深度（ m）； 原有管道的椭圆度（ %）； 原有管道的平均内径（ mm）； 原有管道的最小内径（ mm）； 原有管道的最大内径（ mm） 。 b) 当按公式 (1)计算所得 t 值满足公式（ 5）的要求时，应按公式（ 6）对内衬管道壁厚设计值进 行校核；当按公式（ 1）计算所得 t 值不满足公式（ 5）时，应按公式（ 7）对内衬管道壁厚设 计值进行校核。 1

14、/ 21 .8 3h E Od D t D (5) 1 / 225 . 3 3 1 O E h L dt D D d N P (6) 2 Q d n t TLt P D f (7) nOD D t (8) 式中： 原有管道中缺口或孔洞的最大直径（ mm）； 原有管道的平均内径（ mm）； t 内衬管壁厚（ mm）； 内衬管外径（ mm）； DB13/T 5252 2020 5 管道截面环向稳定性抗力系数，不应小于 2.0； 内衬管道的长期弯曲强度（ MPa），宜取短期弯曲强度的 50%； 管道设计压力（ MPa），应按管道工作压力的 1.5 倍计算； 内衬管道计算直径（ mm）； 设计内水压力

15、的分项系数， =1.4； 内衬材料的长期抗拉强度（ MPa）， PE 100 材料，取 10.0 MPa； PE 80 材料，取 8.0 MPa； 抗力折减系数， PE 材料，可按表 1 取值。 表 1 PE 材料的抗力折减系数 温度（） 20 25 30 35 40 抗力折减系数 1.00 0.93 0.87 0.8 0.74 注： 本表所指的 PE 材料的抗力折减系数是按使用年限 50 年要求规定取值。 c) 当管道位于地下水位以上时， HDPE 内衬管道标准尺寸比 （ SDR）应符合 CJJ/T 244 的有关规定 。 8 原 管道预处理及准备工作 8.1 原 管道定位、 修补、 改造

16、8.1.1 定位 结合原管道竣工图纸， 对 原 管道准确定位， 确定 弯头、三通、变径等位置。 8.1.2 修补 管道内存在裂缝、接口错位和漏水、孔洞、变形、管壁材料脱落、锈蚀等局部缺陷时，可采用灌 浆、机械打磨、点位加固、人工修补等管内修补的方法进行预处理。 8.1.3 改造 对于有弯头、三通、变径等管道不 宜 直接穿插， 需将原 管道改造 成 若干直管段，去掉干线阀门、 支线三通和弯头，角度小于 11.25的 弯头 ， 可不断开。 原管道存在影响修复质量缺陷的，应采取加固或开挖更换缺陷管段的方 法进行处理。 8.2 原管道 清 理 和检查 8.2.1 原管道内的积水应排放干净，当地下水位较

17、高且有水渗入现存管道时，应采取降排水措施，确 保内衬修复干场作业。 8.2.2 原 管道在清 理 前，应根据国家的有关安全规定对管道内部气体进行检测， 防止 有毒、易燃气体 存在。 8.2.3 原 管道内部锈蚀物及污垢应清除掉。清 理 可以采用 机械清洗、喷砂清洗、高压水射流清洗和管 内修补等技术中的一种或几种组合进行 。当采用化学手段进行清 理 时，清 理 后的管道应作钝化处理， 防止参与的 化学 介质对管道内壁的继续腐蚀。 DB13/T 5252 2020 6 8.2.4 清 理 后采用管道成像监测系统进行检查，以确认清 理 质量是否符合要求，对于口径较 大，通风 情况良好的管道 ，确保安

18、全的前提下 人工进入管道检查清 理 效果 ，清理后的管道内部应无影响内衬的 沉积、结垢、障碍物及尖锐突起物 。 8.3 工作 坑 布置 8.3.1 根据修复管段的划分及原管道实际情况，确定牵引坑、穿插坑、工艺坑的位置和尺寸。工作坑 开挖需采取降排水、基坑支护及地基处理等措施的，应符合 GB 50268 的规定。 8.3.2 工作坑的开挖深度为坑底距待修管道底部 30 cm 50 cm，宽度为管道外径两侧 50 cm 100 cm。 8.3.3 牵引坑作为牵引绞车钢丝绳进入原管道的地方，在牵引绞车和管端口之间一般有坡道，坡道应 避免与钢丝绳摩 擦，必要时应设置导向滑轮等设施，牵引坑底部原管道要有

19、一定的断开长度，取原管 道外径的 3 5 倍。 1-牵引绞车； 2-导向滑轮； 3-钢丝绳； 4-内衬管道； 5-原管道 图 1 牵引坑示意图 8.3.4 穿插坑是 HDPE 管进入原管道的地方，与管道同一方向上预留坡道，为使内衬管顺利进入原管 道中，坡道倾角不宜大于 30，且在穿插坑及坡道的正上方不得有影响穿管的障碍物体；穿插坑底部 管道要有一定断开长度，取原管道外径的 5 8 倍。 1-内衬管道； 2-地面滚轮架； 3-原管道 图 2 穿插坑示意图 8.3.5 工艺坑是待修复管 道的三通、阀门等位置需断开而不作为穿插和牵引坑的地方，工艺坑不需开 挖坡道，坑底长度和宽度 以 适合操作人员作业

20、为准。 9 HDPE 内衬 管 安装 9.1 一般规定 9.1.1 施工前应编制施工组织设计，施工组织设计应经审批后执行；涉及道路开挖与回填、交通导行 的应按要求报批。 9.1.2 HDPE 内衬管的连接施工应符合 CJJ 101 的规定。 9.1.3 HDPE 内衬管应进行现场取样检测，并应符合 CJJ/T 244 的规定。 9.1.4 内衬管道拖拉进入现有管道的长度，应确保内衬管道牵引拉力小于允许拖拉力，单次拖拉内衬 管道的长度宜控制在 1000 m 之内，允许拖拉力应按公式（ 9）进 行计算。 122o 6DF ND I (9) 1 3 2 1 2 3 4 5 DB13/T 5252 2

21、020 7 式中： 允许拖拉力（ N）； 管材的屈服拉伸强度（ MPa 或 N/mm2） ,PE 80 宜取 18， PE 100 宜取 21； Do 内衬管道外径（ mm）； 内衬管道内径（ mm）； 安全系数，宜取 3.0。 9.1.5 管道修复后，应对管道施工接口进行密封、连接、防腐处理。不能及时连接 的管道端口，应采 取保护措施。 9.1.6 管道修复后，按设计文件要求安装阀件、砌筑阀井，阀井的砌筑及工作坑的土方回填应符合 GB 50268 的规定。 9.2 施工工艺流程 图 3 HDPE内衬管施工工艺流程图 检 查 不 合格 检 查 HDPE 管 焊接 （穿插法） 原管道定位 工作坑

22、开挖、管道改造 原管道清洗、清障 管件 、端口处理与连接 HDPE 管 置入 HDPE 管 缩径恢复（ 折叠内衬 法 和缩径内衬法） 验收交工 HDPE 管 焊接、缩径变形（ 折叠 内衬法 和缩 径 内衬法） 检 测 检 测 不合格 不 合格 合格 DB13/T 5252 2020 8 9.3 穿插法 9.3.1 内衬管道可通过牵拉、顶推或两者结合的方法置入原有管道中，当使用一种方法难以实现穿插 作业时，宜使用牵拉和顶推组合工艺。 9.3.2 内衬管道穿插前保护措施应符合下列规定： a) 应在原有管道端口设置导滑口； b) 应对内衬管道的牵拉端或顶推端采取保护措施； c) 连续管道 穿插应在地

23、面上安装滚轮架、工作坑中应铺设防磨垫。 9.3.3 管道穿插作业应符合下列规定： a) 管道不得被坡道、工作坑壁、管道端口划伤； b) 管道的拉伸率不得大于 1.5%，管道牵拉速度不宜大于 0.3 m/s，在管道弯曲段或变形较大的 管道中施工应减慢速度； c) 牵拉操作不宜中途停止； d) 内衬管道伸出原有管道端口的距离应满足内衬管道应力恢复和热胀冷缩的要求； e) 内衬管道宜经过 24 h 的应力恢复后进行后续操作。 9.3.4 为保证原有管道与穿插管道的整体性，管道环状间隙应进行注浆，注浆时应符合 CJJ/T 244 的 规定。 9.3.5 管道穿插作业完成后，应在管道进出 工作坑处采用具

24、有弹性和防水性能的材料对原有管道和内 衬管道之间的环状间隙进行密封处理。 9.4 折叠内衬法 9.4.1 施工条件 9.4.1.1 HDPE 管变形前应仔细检查外表面是否有划伤，划伤深度 不得 超过管材壁厚 的 15%。 9.4.1.2 管道折叠变形应采用专用变形机 ， 缩径变形量宜控制在 30% 35%；安排人员统一指挥变形， 及时调整 HDPE 管方向，防止 HDPE 管变形时走偏。 图 4 折叠内衬法缩径变形示意图 9.4.1.3 在穿插前为防止缩径回弹，必须进行固形，缠绕带可选用胶带。胶带缠绕的层数和间距应根 据 PE 管的直径、壁厚、材料等级、环境温度而定。 9.4.2 内衬管置入

25、9.4.2.1 连接内衬 管段的金属法兰或端头连接装置应在安装内衬层前安装。 9.4.2.2 在管道内衬层安装前应制定对积存在内衬层与原管道夹层环形空间内任何气体的检测和去 除的有关方法。 DB13/T 5252 2020 9 9.4.2.3 置入 时，用钢丝绳通过牵引头牵引 HDPE 内衬管 ，穿插进入目标管道；尽量减小坡道倾角， 使 HDPE 内衬管 进管时正对原管道；应采取必要措施防止 HDPE 内衬管 进入管道时与坡道、 工作坑 壁、 管道端口发 生 摩擦。 9.4.2.4 HDPE 内衬管 长度要求大于目标管道， 置入 后两端要有伸出量，防止 HDPE 内衬管 回缩，待尺 寸稳定后留

26、出 300 mm 500 mm 的余量，为后续端口处理使用。 9.4.3 HDPE 缩径 变形 管恢复 9.4.3.1 HDPE 缩径变形 管的复原应在 置入 安装合格后进行。 9.4.3.2 将 HDPE 管两端密封，然后向 HDPE 缩径变形 管道内注入清水或鼓入压缩空气，使变形管复原， 并与旧管道的内壁紧贴在一起 9.4.3.3 胀管压力满足 HDPE 缩径管复原需要，且不小于 0.2 MPa。 HDPE 缩径变形管胀圆展开后稳压 时间不小于 8 h。 9.4.3.4 在整个变形管复原过程中应连续检测温度和压力。测温、测压装置应在 置入 点和终点。 9.4.3.5 内衬管安装质量可以通过

27、管道内窥成像系统或人工检查的方法检查内衬层要完全涨开并恢 复到圆形。在管道内部应是连续的，并紧贴在管道内壁上。 9.5 缩径内衬法 9.5.1 施工 条件 9.5.1.1 内衬管直径的缩小量不应大于 15%。 9.5.1.2 缩径过程中应观察并记录牵拉设备牵拉力、 PE 管道缩径后周长，并应观察牵拉设备和缩径 设备的稳固情况，缩径过程不得对管道造成损伤 。 9.5.1.3 管道缩径与拉入应同步进行，且不得中断 。 9.5.1.4 拉入过程应符合本规程第 9.3.2 条和第 9.3.3 条的规定。 9.5.2 HDPE 缩径管复原 9.5.2.1 采用自然复原时，时间不应少于 24 h。 9.5

28、.2.2 采用加热加压方式复原时，时间不应少于 8 h。 9.5.2.3 复原后，应采用 管道内窥成像系统 检查缩径管复原情况。当复原不完全时，应采取补救措施。 10 管件、端口处理与连接 10.1 管件处理 弯头、三通及变径等关键 管件 应 预制，内、外表面无法进行同材质内衬修复的 应 进行防腐处理。 10.2 端口处理 修复后的管段与相邻管段连接应密封。 采用 PE管翻边成形法兰技术处理 HDPE内衬管端口 时 ，翻边形成的 防水垫片与 HDPE内衬管道密闭为 一体，翻边的宽度 应超过钢法兰的最外圈水纹线 。 10.3 连接 相邻两段主管道用管件以法兰形式连接， PE法兰和钢法兰间应加装密

29、封垫片；连接好后，对连接 部位（包括螺栓）全部进行外防腐 处理 ，防腐等级 应满足设计要 求。 DB13/T 5252 2020 10 11 管道水 压试验 与冲洗消毒 11.1 修复后的管道应进行水压试验，应符合 GB 50268 的规定和设计文件要求。 11.2 管道水压试 验合格后，应按 GB 50268 的规定对管道进行冲洗消毒。 12 工程竣工验收 12.1 应由建设单位组织设计单位、施工单位、监理单位进行联合验收。 12.2 工程验收应包括工程实体验收和竣工资料的验收。 12.3 工程实体验收应符合下列规定： a) 工程内容、要求应与设计文件相符； b) 外观质量、管道结构完整性、

30、接口质量、管道的稳固性、工作坑的处理等应符合本规程的有 关规定； c) 管道水压及水质应符合 GB 50268 的规定。 12.4 工程竣工资料验收应包括下列内容： a) 开工批件； b) 设计文件； c) 施工组织设计； d) 管材、管件等材料的合格证和质量保证书； e) 原有管道管线图和资料 ； f) 修复前对原有管道内壁清洗后的 内窥 检测、目测、试压检测、取样检测等检测评估资料； g) 施工过程、检测记录、水压试验记录及水质检测报告； h) 修复管道质量评定资料，含施工自评、监理评估、验收记录； i) 施工后内衬管道内部的 内窥成像系统 影像记录； j) 质量事故处理资料； k) 生产安全事故报告； l) 分项、分部、单位工程质量检验评定记录； m) 工程竣工图和竣工报告； n) 工程整体验收记录； o) 其他有关文件。 _