非開挖管道內襯修復技術的自主創新之路及其應用

文/吳富貴

管道是一個國家工業生產和人民生活的命脈，包括供水、供氣、排污等城市管線和石油、化工、礦山、電力等工業管線。管線會由于腐蝕原因而造成泄漏，不但造成巨大的經濟損失，還會造成環境污染。以前，通常的解決辦法是采取大開挖更換管線，傳統的方法不但成本高，還會破壞環境，造成城市交通阻塞。

在國內外非開挖管道內襯修復技術領域，周長山可謂榜上有名。作為中國管道修復專家、山東柯林瑞爾管道工程有限公司（以下簡稱柯林瑞爾公司）董事長，曾榮獲國家科學技術進步獎二等獎，中國石油和化學工業聯合會頒發的科技進步獎一等獎，山東省科技進步獎三等獎。他帶領團隊研制出的非開挖管道內襯修復專利技術，在國內的勝利油田和塔里木油田以及上海、廈門、青島等城市供水管網、燃氣管網得到大規模推廣應用，并成功打入哈薩克斯坦油田、美國雪佛龍油氣田、伊拉克等國際市場，受到國內外客戶的高度評價，柯林瑞爾公司是中國較早將科技自主創新技術應用到國內城市及海外油田、令業界稱道贊譽術業有專攻的國家級高新技術企業。

科技自主創新技術告別“拉鎖馬路”

市政建設是一個復雜的大系統，每條馬路下面都鋪有供水、污水排放、輸氣、供熱等管道，它是城市運轉的必要保障和重要基礎設施，一旦損壞就會給民眾生活甚至工業生產帶來很大的損失。

在日常生活中，市民經常在路上遇到管道施工。燃氣管道要檢修，挖一下；自來水管漏了，挖一下；電力管道要維護，再挖一下……因為地下管道維護和維修，頻繁地對馬路“開膛破肚”，造成道路反復開挖的現象在城市中普遍存在。而當遇到一些不符合規范的施工時，路面就難以恢復原本的平整，不僅影響市容市貌，而且給市民出行帶來諸多困擾，還造成資源浪費，因此，市民將這種現象形象地戲稱“干脆給馬路裝個拉鎖好了”，城市馬路便有了“拉鎖馬路”的“雅號”。

自此，長期以來城市中的“拉鎖馬路”現象一直為社會所詬病，而大范圍的專項治理又往往力不從心。不同行政管理部門對城市管道建設維護缺乏彼此間的銜接和協調，因此“九龍治水”的格局造成管線施工的亂象。一座城市的地下管道，是城市的“血脈”。對地下管道進行統籌管理和修復工作，始終是城市建設發展的一大難題。

那么有沒有不挖開馬路修復管道的方法呢？隨著國家科技強國、科技創新和自主創新戰略的實施，柯林瑞爾公司在董事長周長山的帶領下，潛心踐行科技創新理念，想國家之所想，幫民眾之所需，柯林瑞爾公司自主創新研發出非開挖管道內襯修復技術，為解決城市的“拉鎖馬路”現象，提供了一劑“良藥”。

非開挖管道內襯修復技術暨等徑縮徑高密度聚乙烯（HDPE）管內襯技術，利用高科技手段不用把地下管道全面開挖，只在地面兩端挖掘很小的操作坑，通過機器人探測、清洗、牽引等系列技術，在管線內部襯上一種高分子材料管，使即將報廢的舊管線安全使用50年以上，降低投資成本50%甚至更多。

使用該技術的用戶贊嘆說，不用挖掘機開挖路面，使用柯林瑞爾公司的這項技術材料便可清理更換老舊水泥管道，這是杜絕“拉鎖馬路”的重要科技創新舉措，是一項利國利民、值得推廣的科學作業方法。

油田管道應用非開挖內襯修復技術

柯林瑞爾公司的這項管道修復高新技術發明，不僅適用于城市基礎設施建設新管道防腐和舊管道內襯修復行業，而且能有效解決廣袤無垠、上千公里的油田輸油管道防腐、治腐、腐蝕修復問題。

這種技術的關鍵之一就是使用特制的高密度聚乙烯管，這種管材在生產過程中添加了有助于管材恢復記憶特性的材料，因此在保持強度高、耐腐蝕、耐高溫等優點的同時，還具有變形后自動恢復原始物理形狀的記憶特性。利用這種特性，將比待修復的管線內徑略大的管材，經過縮小口徑處理后再穿插進入舊管線，24小時后高密度聚乙烯管完全膨脹，從而緊緊地與舊管道貼合在一起，就達到了修復舊管道的目的。

幾年前，柯林瑞爾公司承接了天津大港至滄州天然氣管道修復項目。這條管道擔負著從大港油田向滄州化工企業輸送天然氣的任務，已經使用了26年，許多部位嚴重銹蝕，存在著嚴重的安全隱患，亟待修復，如果再鋪設一條新的管道，成本高、工期長。而且到處都是水和魚塘，開挖修復舊管道工程量大、困難大，成本也高，于是他們采用了柯林瑞爾公司的管道穿插修復技術。

在大港油田港滄天然氣管線，滄州市內區段穿插高密度聚乙烯管工程施工現場，工程師們按工程設計和計劃施工，首先要做的是對舊管線改造處理，如采用PIG物理清洗工藝，對管道徹底清洗，然后焊接和檢查高密度聚乙烯管，在現場焊接完后，要切除高密度聚乙烯管在熱熔焊接時所產生的焊瘤，使其表面光滑平整，以保證穿插順利和緊密貼合。整體接好后，對高密度聚乙烯管進行探傷和試壓檢查，以確保襯管的連接質量。在正式穿插前，采用智能機器人探測攝像系統對原管道內的腐蝕、銹層及其他雜物進行探測和攝像，并及時反映到地面接收系統，以便工程師了解管線狀況，對待修復的管道作出相應的處理。穿插時將牽引頭固定在高密度聚乙烯襯管的首端，接好引纜繩，同步啟動縮徑機和牽引絞車按設計的速度，均勻牽引高密度聚乙烯襯管，通過縮徑機縮徑后進入待修主管道的一端，從另一端拉出設計的長度，穿插結束后，在高密度聚乙烯襯管還沒有完全復原貼合之前，在管段兩端壓制復合法蘭，這樣聚乙烯法蘭盤與主管法蘭緊密地貼合在一起。新的復合管道的強度大大增加，使用壽命可以延長50年左右。

科技的可貴在于它能造福人類，而這種革命性高新技術的發明，不僅僅在于減少投資、降低成本，延長管線的有效壽命，重要的是打開了管線防腐技術的又一新領域。

工人在貴陽云巖區大營路危舊管道改造項目現場進行管溝路面破碎作業（新華社記者 陶亮 攝）

騰飛中的“柯林瑞爾”

柯林瑞爾公司成立于2000年8月，是一家以中國石油大學（華東）為技術依托，專注于各類壓力管道和重力流管道非開挖防腐與修復技術研究和管道泄漏綜合治理技術服務的國家級高新技術企業，是提供新管道防腐及舊管道修復內襯的整體方案解決專家；可提供管道防腐、檢測、修復、維護、分析、評估等各類管道完整性一體化解決方案，以達到降低成本和漏失率的目的；以管道非開挖內襯修復、城市供水管網合同節水運營、天然氣處理為核心業務，市場遍及國內外。

柯林瑞爾公司作為國家級高新技術企業，建有市級企業技術中心，是水資源節約與保護產業創新聯盟理事單位。

多年來，柯林瑞爾公司自主研發了多種先進的管道清洗內襯技術和防腐修復技術及配套專用設備，編纂了城市與工業管道整體解決方案和油輪長距離臨時輸油用增強柔性軟管方案，擁有發明專利4項，實用新型專利24項，其中自主研發的長距離管道“等徑壓縮高密度聚乙烯管穿插修復在線管道技術（O—型）”，屬國家科技攻關計劃成果，已通過省級科技成果鑒定。管道機器人探測距離、探測技術和探測效果等成果均在國內處于領先水平。

2001年與中國石油大學高壓射流研究中心聯合成立管道清洗與防腐實驗室，并與多個實驗室建立了長期密切的合作關系。周長山董事長坦言，實施大學與企業之間的合作，既可以發展企業又能培養人才，還能促進理工科院校的基礎性研究。搞科研多年的周長山深知研究室成果的“短板”在于難以產業化、難以市場化、難以直接對社會產生影響。通過成立柯林瑞爾公司開展與高校之間的科技創新與產品實踐互利合作，周長山在企業與高校之間搭建起了良好的產學研結合平臺，不僅為企業培養了大量人才，還促進了理工科院校的基礎性研究。

他說：“隨著中國管道數字化科技化的快速發展，管道非開挖內襯修復技術與產業正在迎來發展的黃金時代，相信‘柯林瑞爾’的技術與產品，在‘中國制造2025’、智能制造的發展進程中將發揮越來越大的作用?！?/p>