非開挖管道內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)的自主創(chuàng)新之路及其應(yīng)用

文/吳富貴

管道是一個國家工業(yè)生產(chǎn)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(yè)管線。管線會由于腐蝕原因而造成泄漏，不但造成巨大的經(jīng)濟損失，還會造成環(huán)境污染。以前，通常的解決辦法是采取大開挖更換管線，傳統(tǒng)的方法不但成本高，還會破壞環(huán)境，造成城市交通阻塞。

在國內(nèi)外非開挖管道內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，周長山可謂榜上有名。作為中國管道修復(fù)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(xué)技術(shù)進步獎二等獎，中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會頒發(fā)的科技進步獎一等獎，山東省科技進步獎三等獎。他帶領(lǐng)團隊研制出的非開挖管道內(nèi)襯修復(fù)專利技術(shù)，在國內(nèi)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(wǎng)、燃?xì)夤芫W(wǎng)得到大規(guī)模推廣應(yīng)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(nèi)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(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用到國內(nèi)城市及海外油田、令業(yè)界稱道贊譽術(shù)業(yè)有專攻的國家級高新技術(shù)企業(yè)。

科技自主創(chuàng)新技術(shù)告別“拉鎖馬路”

市政建設(shè)是一個復(fù)雜的大系統(tǒng)，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(zhuǎn)的必要保障和重要基礎(chǔ)設(shè)施，一旦損壞就會給民眾生活甚至工業(yè)生產(chǎn)帶來很大的損失。

在日常生活中，市民經(jīng)常在路上遇到管道施工。燃?xì)夤艿酪獧z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(fù)開挖的現(xiàn)象在城市中普遍存在。而當(dāng)遇到一些不符合規(guī)范的施工時，路面就難以恢復(fù)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(xiàn)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(xiàn)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(shè)維護缺乏彼此間的銜接和協(xié)調(diào)，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(tǒng)籌管理和修復(fù)工作，始終是城市建設(shè)發(fā)展的一大難題。

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

非開挖管道內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)暨等徑縮徑高密度聚乙烯（HDPE）管內(nèi)襯技術(shù)，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(shù)，在管線內(nèi)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(shù)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(shù)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(chuàng)新舉措，是一項利國利民、值得推廣的科學(xué)作業(yè)方法。

油田管道應(yīng)用非開挖內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)

柯林瑞爾公司的這項管道修復(fù)高新技術(shù)發(fā)明，不僅適用于城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)新管道防腐和舊管道內(nèi)襯修復(fù)行業(yè)，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(fù)問題。

這種技術(shù)的關(guān)鍵之一就是使用特制的高密度聚乙烯管，這種管材在生產(chǎn)過程中添加了有助于管材恢復(fù)記憶特性的材料，因此在保持強度高、耐腐蝕、耐高溫等優(yōu)點的同時，還具有變形后自動恢復(fù)原始物理形狀的記憶特性。利用這種特性，將比待修復(fù)的管線內(nèi)徑略大的管材，經(jīng)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(dá)到了修復(fù)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(fù)項目。這條管道擔(dān)負(fù)著從大港油田向滄州化工企業(yè)輸送天然氣的任務(wù)，已經(jīng)使用了26年，許多部位嚴(yán)重銹蝕，存在著嚴(yán)重的安全隱患，亟待修復(fù)，如果再鋪設(shè)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(fù)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(fù)技術(shù)。

在大港油田港滄天然氣管線，滄州市內(nèi)區(qū)段穿插高密度聚乙烯管工程施工現(xiàn)場，工程師們按工程設(shè)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(xiàn)場焊接完后，要切除高密度聚乙烯管在熱熔焊接時所產(chǎn)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(zhì)量。在正式穿插前，采用智能機器人探測攝像系統(tǒng)對原管道內(nèi)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(tǒng)，以便工程師了解管線狀況，對待修復(fù)的管道作出相應(yīng)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(shè)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(shè)計的長度，穿插結(jié)束后，在高密度聚乙烯襯管還沒有完全復(fù)原貼合之前，在管段兩端壓制復(fù)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(fù)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(shù)的發(fā)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(shù)的又一新領(lǐng)域。

工人在貴陽云巖區(qū)大營路危舊管道改造項目現(xiàn)場進行管溝路面破碎作業(yè)（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(xué)（華東）為技術(shù)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(fù)技術(shù)研究和管道泄漏綜合治理技術(shù)服務(wù)的國家級高新技術(shù)企業(yè)，是提供新管道防腐及舊管道修復(fù)內(nèi)襯的整體方案解決專家；可提供管道防腐、檢測、修復(fù)、維護、分析、評估等各類管道完整性一體化解決方案，以達(dá)到降低成本和漏失率的目的；以管道非開挖內(nèi)襯修復(fù)、城市供水管網(wǎng)合同節(jié)水運營、天然氣處理為核心業(yè)務(wù)，市場遍及國內(nèi)外。

柯林瑞爾公司作為國家級高新技術(shù)企業(yè)，建有市級企業(yè)技術(shù)中心，是水資源節(jié)約與保護產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟理事單位。

多年來，柯林瑞爾公司自主研發(fā)了多種先進的管道清洗內(nèi)襯技術(shù)和防腐修復(fù)技術(shù)及配套專用設(shè)備，編纂了城市與工業(yè)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(fā)明專利4項，實用新型專利24項，其中自主研發(fā)的長距離管道“等徑壓縮高密度聚乙烯管穿插修復(fù)在線管道技術(shù)（O—型）”，屬國家科技攻關(guān)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(shù)和探測效果等成果均在國內(nèi)處于領(lǐng)先水平。

2001年與中國石油大學(xué)高壓射流研究中心聯(lián)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(guān)系。周長山董事長坦言，實施大學(xué)與企業(yè)之間的合作，既可以發(fā)展企業(yè)又能培養(yǎng)人才，還能促進理工科院校的基礎(chǔ)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(chǎn)業(yè)化、難以市場化、難以直接對社會產(chǎn)生影響。通過成立柯林瑞爾公司開展與高校之間的科技創(chuàng)新與產(chǎn)品實踐互利合作，周長山在企業(yè)與高校之間搭建起了良好的產(chǎn)學(xué)研結(jié)合平臺，不僅為企業(yè)培養(yǎng)了大量人才，還促進了理工科院校的基礎(chǔ)性研究。

他說：“隨著中國管道數(shù)字化科技化的快速發(fā)展，管道非開挖內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)正在迎來發(fā)展的黃金時代，相信‘柯林瑞爾’的技術(shù)與產(chǎn)品，在‘中國制造2025’、智能制造的發(fā)展進程中將發(fā)揮越來越大的作用?！?/p>