QuakeWrap 團隊成員展示了 16 英尺（約4.9米）直徑的 StifPipe 的尺寸。

 

圖片來源：QuakeWrap Inc.

 

 

“底特律項目的獨特之處在于它可能是世界上最大的聚合物復合管道。”QuakeWrap管道部門經理Firat Sever博士說。

 

 

NO.1

 

爭取在項目中占有一席之地

 

 

QuakeWrap于2016年首次推出StifPipe，當時它獲得了美國土木工程師協會 (ASCE) 創新獎。從那時起，從波多黎各到澳大利亞，StifPipe已經在全球范圍內的使用，但之前的項目都沒有像底特律那樣大規模地使用StifPipe。在底特律安裝的管道直徑為16英尺（約4.9米），厚度僅為2英寸（約5厘米）。

 

QuakeWrap的創始人兼總裁Mo Ehsani博士說：“這種管道的強度重量比在市面上是最高的。因此它很輕，而且不會被腐蝕，有很多優點。當你使用由強度較低的材料制成的較厚壁襯時，將失去液壓能力（廢水的最佳流量），而這非常重要，尤其是輸送大量液體或水時。”

StifPipe的部件正在裝上卡車，準備運往底特律。

 

圖片來源：QuakeWrap Inc.

 

 

StifPipe由12層材料組成——四層碳纖維、六層玻璃纖維和兩層專有芯材。碳纖維和玻璃纖維織物由美國阿拉巴馬州鳳凰城的Vectorply公司和美國北卡羅來納州泰勒斯維爾的美國復合織物公司提供，并由美國伊利諾伊州紹姆堡Composites One公司分發。大多數QuakeWrap樹脂由美國馬里蘭州派克斯維爾的EFI Chemicals公司生產。組合起來的2英寸材料支撐著一根管道，這個管道的大小足以容納一架波音737的機身，而且還有4英尺（約1.2米）的空隙。根據Sever的說法，對于具有相當強度的相同直徑混凝土管，它的厚度大約要 18英寸（約46厘米）厚。

 

2019年，奧克蘭-馬科姆截流排水區(OMIDDD) 和NTH Consultants Ltd. (NTH) 對該區從底特律一個大型泵站輸送污水的部分管道進行了檢查。在發現需要維修的老化管段后，污水處理區決定對直徑17.5英尺的管道進行修整。這些管道輸送了底特律一半以上的廢水，因此在重新鋪設管道的過程中，每天只能關閉部分時間。這樣就沒有足夠的時間來修復管道，因此OMIDDD團隊成員尋找可以在地面上制造和組裝的管道技術，然后將其放入污水系統中，并使用滑動襯里工藝進行安裝。

 

在ASCE公共事業工程與測量研究所 (UESI) 管道會議上與QuakeWrap取得聯系后，來自OMIDDD和NTH的代表將StifPipe以及其他兩種技術納入了滑襯修復的建議書 (RFP) 中。為了使維修多樣化并確保其長期穩定，他們要求所有承包商在需要重新鋪設的1,800英尺管道的至少10%中使用這三種技術。

 

根據QuakeWrap的說法，StifPipe的主要優點之一是它相對較輕，使得安裝更容易。“在這個項目中，StifPipe重量約為每英尺450-500磅（約204-227公斤），每一段的重量都不到4噸，太輕了——大約是混凝土和鋼材重量的10%，還不到工廠制造的砂漿芯玻璃纖維管重量的25%。在施工期間說明了很多問題，施工方也很喜歡復合管道。”

 

 

NO.2

 

重量輕，便于安裝和運輸

 

 

在該項目的三項技術中，StifPipe是第二種安裝的技術。白天將原有管道暫時關閉。承包商將替換的管道通過地下的通道輸送到位，然后將它們在原始管道內端對端對齊。StifPipe 的輕量化設計意味著它的安裝不需要頂升設備。StifPipe管段裝載到位后，將直徑16英尺StifPipe和直徑17.5英尺原始管道之間的環形空間用輕質混凝土填充。夜間將管道系統重新開啟，污水連夜從泵站流出。

 

StifPipe的輕量化特性在運輸過程中也發揮了優勢。芯軸在異地制造后，這些管道通過低間隙拖車一次運往底特律。當管道長度保持在14英尺，兩端堆疊在一起時，兩根管道可以同時安裝在拖車上，同時仍為15.5英尺的橋梁和立交橋保留足夠的間隙。

在底特律等待安裝的 StifPipe 組件。

 

圖片來源：QuakeWrap Inc.

 

 

對于高速公路和公路運輸，管道需要超大負荷許可，但除此之外，它們相對容易轉移到底特律維修現場。由于不需要現場安裝頂升設備或組裝，與其他管道維修技術相比，其安裝成本也更低。在其使用壽命期間，安裝在底特律的StifPipe管段還將提供維護和性能優勢：它們不會生銹或腐蝕，而且它們的污水輸送效率將高于混凝土和其他傳統材料。

 

NO.3

 

不斷發展應用

 

 

盡管目前StifPipe的使用涉及在場外制造零件并將它們運送到安裝地點，但 StifPipe也可以使用濕法鋪疊方法在現場制造和安裝。例如，在明尼阿波利斯的一個項目中，StifPipe材料通過標準檢修孔被帶入100英尺深的隧道中。然后將這些層應用到位并固化，形成一個12英尺直徑的修復管道。

StifPipe正在明尼蘇達州明尼阿波利斯市安裝。

 

圖片來源：QuakeWrap Inc.

 

 

 

在北卡羅來納州杰克遜維爾的海軍陸戰隊勒瓊營地的另一個項目中，StifPipe 的材料被包裹在現有管道的外部，并在現場進行固化。QuakeWrap目前正與美國交通部合作開展石油和天然氣管道維修項目，在該項目中，另一種名為SuperLaminate的碳和玻璃FRP產品將像氣球一樣在傳輸管道內充氣，并在幾英里的地方安裝。

 

盡管StifPipe的材料價格可能高于非復合材料競爭對手，但總體壽命成本使其成為管道維修的有利選擇。“業主選擇這些技術不僅僅是因為他們喜歡我們或他們喜歡碳纖維，”Ehsani說，“他們只是想以低廉的價格獲得優質產品。”