膠粘接法在地下管線帶壓泄露中的應用研究

鄭豐收 李京 李進強

摘要：地下管線發(fā)生泄漏時需要及時對其進行維修處理，如果在維修過程中關閉地下管線運輸功能，則會影響到其傳輸效率和人類生產生活。通過使用膠粘接法能夠在地下管線帶壓條件下對泄漏位置進行維修，因此在維修過程中也不會影響地下管線的正常運作。所以文章將主要研究膠粘接法在地下管線帶壓泄漏中的應用。首先對膠粘接法應用的基本原理和修補特點進行分析，然后再主要分析應用膠粘接法的設備和材料，最后對膠粘接法應用于地下管線維修中的注意事項進行分析?？傊叵鹿芫€帶壓條件下，使用膠粘接法能夠實現(xiàn)維修操作。

關鍵詞：膠粘接法;泄漏;帶壓;維修

中圖分類號：TQ437

文獻標識碼：A

文章編號：1001-5922（2020）07-0027-04

中國地下管線錯綜復雜，當發(fā)生泄漏問題進行維修處理時，需要將管線關閉，則會造成較大的影響，隨著中國膠粘接法的發(fā)展，地下管線能夠在帶壓條件進行維修，不僅不會影響維修的效果，還能夠保證地下管線的正常運行[1-2]。所以文章將對膠粘接法進行應用分析，實現(xiàn)帶壓條件下地下管線泄漏問題維修操作。

1膠粘接法修復管線的基本原理

當管線處于帶壓情況時，使用膠粘接法能對其泄漏問題進行修補。該方法的主要原理在于使用高分子材料作為密封劑，然后通過使用相關設備，將密封劑壓人到新建立的密封空腔中，于是可以對管線出現(xiàn)泄漏的位置形成一個新的密封結果，從而可以對管線泄漏孔實現(xiàn)堵住的目的[3-4]。

使用膠粘接法堵住管線泄漏孔的方式：當管線發(fā)生泄漏情況時，直接在帶壓中進行封堵操作，首先在泄漏管段上安裝中空夾具，于是可以使得發(fā)生泄漏的位置周圍形成一個封閉的空間，然后再對該空間部分進行施工，就不會影響到管線的正常工作;再將密封劑使用高壓注射槍漿其填滿整個封閉空間，密封膠需要進行固化，從而達到一定的強度，為了快速固化，在保持泄漏介質壓力和擠壓壓力達到平衡的前提上，增加一定的溫度，可以提高操作速度;于是可以將泄漏位置進行堵塞。總之，膠粘接法修補管線泄漏位置就是在泄漏位置構件一個可拆、牢固的新密封結果，如圖1所示。

2膠粘接法修補的特點

地下管線發(fā)生泄漏時，使用膠粘接法進行修補，具有以下幾個特點：

1）地下管線不需要停氣就可以直接進行修補，于是不會因為修補造成不能正常輸氣，即能帶壓進行修補工作。

2）不是任何地下管線都可以使用膠粘接法，只有當?shù)叵鹿芫€中的壓力小于32MPa時才能進行使用。

3）進行修補操作時不會對原始管道造成任何結構影響，也不需要對泄漏部分進行其他方面的處理。

4）使用密封膠完成修補工作，不會粘牢在金屬表面，所以進行拆除時將會比較方便。

5）膠粘接法在應用過程中使用手動液壓操作，于是具有很好的安全性，甚至能夠在防爆區(qū)、防火區(qū)進行使用。

6）膠粘接法密封性能較好，粘接牢固、使用壽命長，地下管線進行大修周期時也不會發(fā)生任何的問題。

3膠粘接法應用的設備及材料

3.1高壓油泵

膠粘接法在應用過程中，需要將密封膠注入到地下管線泄漏區(qū)域，其中需要利用液壓系統(tǒng)壓力，即高壓注射槍和高壓油泵共同提供動力，如圖2所示，才能在地下管線帶壓情況完成注射密封膠的操作河。在施工過程中比較常用的高壓注射槍的一級活塞直徑是40mm。

在應用膠粘接法操作過程中，按照正常的操作范式和使用合格的密封膠，然后通過利用高壓油泵，手動完成所需推力將密封膠注入管內，然后油泵壓力表會顯示出輸出壓力值，當壓力小于30MPa時就能夠完成將密封膠注人到空腔中的流動力。

由于高壓注射槍的二級推桿塞面積為16mm，級活塞直徑又已知，然后根據(jù)靜液壓力平衡公式可以通過一級活塞承受壓求出二級推桿產生壓力。液壓力平衡公式如下所示：

級活塞面積x-級活塞承受壓力

=二級活塞面積x二級推桿產生壓力

由于手動高壓油泵最大升壓值為60MPa，于是可以通過上述公式計算出二級推桿最大推力為142MPa。該推力非常大，足以能夠將密封膠推成流動狀態(tài)，從而能夠說明密封膠能夠對地下管線進行維修處理，堵住管線泄漏問題。

3.2高壓注射槍

在使用膠粘接法時，高壓注射槍屬于最為重要的一個工具，按照結果不一樣，能夠將高壓注射槍分為不同的形式，比如有人工復位式注射槍、機械復位式注射槍、液壓復位式注射槍和連續(xù)填充液復位式注射槍等等[7]。

液壓復位式注射槍的動力來源為液壓系統(tǒng)的液壓，該注射槍中主要的結構為同軸推桿和活塞，將密封膠放人到該工具中，然后使用推桿和活塞能夠將密封膠注入到空腔中。液壓復位式注射槍如圖3所示。

連續(xù)填充液復位式注射槍的功能更加強大，因為其在液壓復位注射槍的基礎上進行改進，液壓復位注射槍需要對連接螺母進行拆除，工作時會比較麻煩，而連續(xù)填充液壓復位式注射槍不需要有該操作步驟，因為在其槍頭上配置了條形開口填料密封劑。在使用過程需要需要盡量將槍體總量和原液壓復位式接近，其結構如圖4所示。

3.3專用固定夾具

固定夾具的主要作用就是容納密封膠，然后還可以防止密封膠出現(xiàn)外溢現(xiàn)象，安裝位置為將其夾在管

線泄漏處，可以使得密封膠限制在泄漏部位周圍，從而實現(xiàn)修理泄漏位置的目的[8-9]。一般情況下，專用固定夾具可以分為直管固定夾具、法蘭密封墊片泄漏固定夾具和彎管固定夾具。在選擇何種夾具時需要考慮到管道泄漏部位的直徑和幾何形狀。

1）直管固定夾具。直管固定夾具顧名思義主要應用于直管段的修補，并且該直管段出現(xiàn)泄漏的主要原因在于焊縫沒有焊透或者點腐蝕穿孔等。直管固定.夾的結構如圖5所示，會設計成剖分式，然后在其上面開兩個注人孔，且在設計時需要將孔的寬度大于泄漏孔徑的4～6倍。圖5中的d表示為夾具內徑，D內為夾具腔體內徑，B為夾具寬度。

專用固定夾具只是暫時將其安裝在地下管線中，當完成維修后需要將其拆除，所以專用固定夾具需要具備安裝和拆除操作比較簡單的特點，所以為了實現(xiàn)該目的，會將其作為剖分式，然后根據(jù)地下管線泄漏實際情況確定夾具的幾個注人孔和幾等分剖面。例如，地下管徑比較大，則需要多開注人孔，然后將其劃分為3或者4等分結構，從而才能夠滿足排氣、卸壓和注入密封膠的要求。

2）法蘭密封墊片泄漏固定夾具

法蘭密封墊片泄漏固定夾相對于其他兩種結構，其使用頻率相對較高，應用范圍比較廣，該結構如圖6所示，圖中L為耳板螺孔間距，C為耳板定位尺寸，在設置L時需要盡可能的小，更有利于該類型固定夾的使用。

3）彎管固定夾具

圖7即為彎管固定夾具的結構，主要應用于彎頭處發(fā)生泄漏情況的地下管線。在地下管線的彎頭部分發(fā)生泄漏主要是其外側管壁磨穿和蝕穿，彎頭處的內存很少發(fā)生泄漏情況，另外彎頭泄漏的面積比較大，且其形狀比較復雜，在制作彎管固定夾具時，選擇比泄漏管外徑大8～10mm的管子作為彎管材料，且彎管的曲率要去泄漏處相同，然后將其分成兩部分，最后將其進行封口處理和制作注人孔。

3.4密封膠

在地下管線泄漏維修中使用膠粘接法最為重要的材料為密封膠，能夠對泄漏位置進行密封處理，從而達到維修的目的。所以一個合適的密封膠直接影響著地下管線維修的效果。作為地下管線修補所用的密封膠需要具備較好的穩(wěn)定性、耐候性、力學性能和不滲透性等，還要能夠具備填充、注射和迅速固化的特點。也就是密封膠在受到壓力和溫度作用是，能夠被注射到密封腔中，即具有流動性，并且還能夠迅速固化，從而達到一定的強度，修補完成后，密封膠需要有很好的使用性能，能夠連續(xù)使用8000h以上。

密封膠的基本原料為高分子化合物，然后再在其中加入不同添加劑，從而使其具備耐酸堿、耐熱、耐油和抗老化等作用，以及還需要具備可拆性、塑性和韌性等，當然從環(huán)保理念上將還需要具有不會污染氣體且無毒的特點。

4膠粘接法應用過程中的注意事項

1）在帶壓條件對地下管線進行維修時，安裝夾具是比較困難的，容易發(fā)生一定的安全事故，所以在安裝過程中需要戴好防護用品，且操作人員盡可能的站在上風口，當無法站在上風口時可以使用強制吹風的方式防止：工作人員受到傷害。另外，在安裝過程中，還需要注意不能將夾具上的注人孔對著燃氣泄漏孔，不然就會影響到密封的效果。

2）完成夾具安裝之后，繼而可以安裝注射槍，然后與油泵進行連接，最后就可以將密封膠注入到腔內，在注射過程中，需要注意的是首先將距離泄漏點最遠地方的注入孔進行施膠工作，然后密封膠在腔內就會逐漸向泄漏點進行推進，于是就可以將管內之前存留的氣體排出管外，于是有助于提高密封效果。在注射過程中還需要注意控制注射壓力，不能過大也不能過小，當止住泄漏口后要立即停止施壓，從而防止密封膠進入到管道內。

5結語

綜上所述，隨著地下管線的重要性越來越高，也容易發(fā)生泄漏問題，關閉地下管線閥門進行維修處理就會影響到管線的正常運行，于是使用文章所分析的膠粘接法能夠在帶壓情況下維修泄漏問題，并且具有較好的影響效果，所以當?shù)叵鹿芫€出現(xiàn)漏洞進行維修處理也能夠正常的運行。

參考文獻

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