排泥管中堵漏抱箍的應(yīng)用研究

施寶林

中交上海航道局有限公司，上海 200002

近年來(lái)，我國(guó)開(kāi)展了大規(guī)模疏浚、填海造陸、造島吹填等工程，絞吸船在工程中發(fā)揮了重要的作用。絞吸船的排泥管經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，會(huì)由于碰撞、泥沙沖擊導(dǎo)致?lián)p壞，影響吹填疏浚工作的順利進(jìn)行，而傳統(tǒng)的堵漏方式會(huì)增加工程作業(yè)的損失。為此，文章研究了堵漏抱箍的應(yīng)用。

1 排泥管損壞的原因

1.1 磨損

排泥管的作用在于輸送泥沙，使其到達(dá)指定的吹填區(qū)域。工作時(shí)，泥沙流動(dòng)會(huì)沖擊排泥管，因而排泥管的使用壽命與泥沙的輸送量、類(lèi)型、使用時(shí)間具有密切聯(lián)系。通常情況下，絞吸船的生產(chǎn)力為3500m3/h，排泥管的管徑為800mm，排泥過(guò)程中，排泥管內(nèi)泥沙的流速在6.6m/s左右。由于重力的作用，排泥管下半部分的摩擦最為強(qiáng)烈，導(dǎo)致下管壁產(chǎn)生嚴(yán)重的磨損。為了延長(zhǎng)管壁的使用壽命，會(huì)將管線的一周分成4個(gè)弧面，使用之前根據(jù)管厚調(diào)整位置，使更大管壁厚度的弧面作為下管使用。翻轉(zhuǎn)使用的方法可以在一定程度上延長(zhǎng)排泥管的使用壽命，一般可以將極限使用范圍提高至3000萬(wàn)m3。

1.2 碰損

疏浚吹填施工中要進(jìn)行頻繁的拆卸、倒運(yùn)、組裝工作，而排泥管需要堆放在施工現(xiàn)場(chǎng)，在施工過(guò)程中難免會(huì)發(fā)生碰撞。如果碰撞比較強(qiáng)烈，會(huì)導(dǎo)致管壁和管線兩端法蘭產(chǎn)生不同程度的變形或凹陷，尤其在排泥管磨損情況嚴(yán)重導(dǎo)致管壁較薄的情況下，凹陷會(huì)對(duì)排泥管產(chǎn)生嚴(yán)重影響，凹陷位置會(huì)受到碎石、泥沙的磨損而出現(xiàn)漏洞，導(dǎo)致排泥管出現(xiàn)泄漏，必須停船修理。管線兩端法蘭如果受到了強(qiáng)烈的撞擊，會(huì)出現(xiàn)平面不平的問(wèn)題，影響排泥管的封閉，使法蘭的膠面不能壓實(shí)滲漏泥水，大量的泥沙會(huì)從法蘭螺栓位置滲出，甚至?xí)捎趬毫^(guò)大導(dǎo)致法蘭徹底損壞，不能修復(fù)。

1.3 腐蝕

海水中電解質(zhì)較多，因此排泥管使用或者堆放時(shí)會(huì)受到海水的腐蝕作用，導(dǎo)致管壁出現(xiàn)銹蝕問(wèn)題，管壁會(huì)越來(lái)越薄。腐蝕問(wèn)題對(duì)排泥管的影響較為均勻，每年腐蝕1.5～ 2.0mm。

2 排泥管制作工藝要求

2.1 下料

筒節(jié)展開(kāi)長(zhǎng)度的計(jì)算公式為

式中：D1為排泥管內(nèi)徑；t為排泥管管厚。

在內(nèi)徑為850mm、管壁厚度為20mm的情況下，筒節(jié)理論長(zhǎng)度為2732mm，允許誤差約為1.5mm；對(duì)角線為3392mm，允許誤差范圍為±2mm。

在管線劃線工作中，應(yīng)該保證號(hào)料線清晰，確保尺寸滿足1～2mm的公差標(biāo)準(zhǔn)要求。切割之前，應(yīng)對(duì)號(hào)料線的位置進(jìn)行檢查，確認(rèn)無(wú)誤后才能進(jìn)行后續(xù)的切割工作。切割時(shí)預(yù)留2～4mm的切口量，若使用氣切割技術(shù)，表面粗度的允許極限應(yīng)設(shè)置為0.2mm，并將切割線和號(hào)料線的允許偏差控制為0.5mm，氣切割口面和板材表面的不垂直度應(yīng)控制在1mm以下。

2.2 壓頭和滾圓

鋼板壓頭前，需要清理切割渣，避免影響壓頭質(zhì)量。壓頭的長(zhǎng)度為250mm，先剪定直徑850mm的樣板壓頭，并控制曲率保證與樣板之間的間隙控制在2mm以下。滾圓和劃角尺線的過(guò)程中，要保證角尺線平行于滾軸的中心線，滾圓后使用樣板檢查滾圓的曲率，并且要做好工藝控制，保證滾圓之后鋼板表面光滑平整。卷圓時(shí)，應(yīng)做好卷板機(jī)上輥和側(cè)輥位置的控制，確保二者平行，從而保證卷圓兩邊直徑大小相同，直徑差別最大不超過(guò)1.5mm，同時(shí)在制作過(guò)程中必須防止出現(xiàn)鼓腰問(wèn)題，控制鼓腰量在1mm以下。卷制過(guò)程中，應(yīng)該使用樣板進(jìn)行曲度的驗(yàn)證工作，并防止在接口位置出現(xiàn)翹拱，控制內(nèi)凹棱角在2mm以下。完成卷制工作后，檢查管身橢圓度，必須控制在3mm以下。在焊接工作中，應(yīng)該使用調(diào)整器調(diào)整筒節(jié)兩邊對(duì)口，從中間向兩邊進(jìn)行電焊，將兩側(cè)對(duì)口錯(cuò)位量控制在1mm以下。

2.3 法蘭、肋板和腹板裝配

法蘭和筒節(jié)采用套裝的形式進(jìn)行裝配，安裝時(shí)必須保證法蘭和筒節(jié)同心，局部偏離中心線應(yīng)控制在1.5mm以下；法蘭和筒節(jié)必須垂直安裝，將不垂直度控制在2mm以下。焊接工作中，應(yīng)保證法蘭的平面度為2mm，再根據(jù)圖紙要求裝配腹板，對(duì)法蘭螺絲孔位均勻進(jìn)行肘板的安裝。

2.4 管體裝配

裝配工作中，排泥管的長(zhǎng)度與圖紙的長(zhǎng)度公差應(yīng)控制在4mm以下，管身的直線長(zhǎng)度需控制在5mm以下。兩端的法蘭螺絲孔的同軸度需要控制在2mm左右，法蘭平行度控制在3mm。

3 排泥管破口形式及傳統(tǒng)管線破口修補(bǔ)程序

3.1 排泥管破口形式

排泥管破口可以分為易補(bǔ)破口和隱蔽破口，易補(bǔ)破口的出現(xiàn)位置不隱蔽，周?chē)凶銐虻目臻g滿足修補(bǔ)要求，管線維護(hù)人員可以使用焊接設(shè)備開(kāi)展工作，可以在不停船的情況下完成修補(bǔ)工作。隱蔽破口由于空間位置狹小，導(dǎo)致周?chē)](méi)有可焊接或者實(shí)用工具的空間，無(wú)法使用修理工具。例如，破口在排泥管下管壁位置，緊貼地面，修補(bǔ)空間較少；若在緊貼障礙物的位置出現(xiàn)破口，則必須停船補(bǔ)漏，否則將會(huì)影響絞吸船的工作效率。

3.2 傳統(tǒng)管線破口修補(bǔ)程序

為了避免破口對(duì)排泥管的正常工作產(chǎn)生影響，在生產(chǎn)期間必須做好對(duì)排泥管的日常檢查工作，以便能及時(shí)發(fā)現(xiàn)排泥管的破口問(wèn)題，并根據(jù)破口問(wèn)題制訂破口的處置措施。如果不及時(shí)修補(bǔ)排泥管出現(xiàn)的破口，破口位置會(huì)出現(xiàn)壓力集中的情況，導(dǎo)致破口增大。針對(duì)不同類(lèi)型的破口，修補(bǔ)方式上也會(huì)有一定區(qū)別，應(yīng)根據(jù)具體情況選擇合適的方式。

發(fā)現(xiàn)易補(bǔ)破口時(shí)可通知修理人員攜帶工具、設(shè)備和材料進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)修補(bǔ)。管線隊(duì)必須配備小型聯(lián)體電焊機(jī)、挖掘機(jī)等設(shè)備，以滿足修補(bǔ)工作的要求。堵漏時(shí)，先使用土工布進(jìn)行堵漏，控制鄱口位置的漏水問(wèn)題，也可以直接使用直徑在15mm左右的排水小孔鐵板緊貼破口，環(huán)繞一圈后焊柱，再使用螺栓封堵小孔完成堵漏工作。

隱蔽破口不能使用易補(bǔ)破口的方式修補(bǔ)，必須停船修補(bǔ)，需拆卸管線的法蘭螺栓，吊起排泥管開(kāi)展修補(bǔ)工作。拆卸過(guò)程中應(yīng)做好放水、放氣工作，使用挖掘機(jī)調(diào)整排泥管，將隱蔽破口調(diào)整至可焊接位置，進(jìn)行電焊補(bǔ)漏。完成補(bǔ)漏工作后，再恢復(fù)管線位置，然后重啟施工，所消耗的時(shí)間較長(zhǎng)。

4 排泥管中堵漏抱箍的應(yīng)用

4.1 具體應(yīng)用

使用堵漏抱箍對(duì)于管線易補(bǔ)破口和隱蔽破口的堵漏工作都有較好的效果。堵漏抱箍上的堵漏板位置可以根據(jù)鄱口位置靈活調(diào)整，滿足堵漏需求，使隱蔽破口也能在不停船的情況下完成堵漏工作，避免了停船所導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失。

抱箍的結(jié)構(gòu)包括上下兩根半圓抱箍，每根端頭都焊接了25mm長(zhǎng)、直徑為42mm的無(wú)縫鋼管，螺栓銷(xiāo)穿過(guò)4根管套，中間定位套和墊片的后端有兩根鎖緊螺母。堵漏時(shí)，上下抱箍需要抱住堵漏排泥管，開(kāi)檔的寬度為160mm時(shí)，將兩根半圓抱箍裝入堵漏弧板隔板槽。將不銹鋼螺栓通過(guò)直徑22mm孔選入螺母中，完成固定工作。

堵漏時(shí)應(yīng)沿著抱箍桿調(diào)整堵漏位置，將堵漏弧板調(diào)整到排泥管漏洞位置，然后調(diào)整另一端連鎖板到安裝位置，使堵漏抱箍堵漏弧板上的螺栓和破口對(duì)準(zhǔn)，并將連鎖板端移動(dòng)到有鎖緊絲桿操作空間的位置。漏洞口塞入堵漏材料，抱箍另一端絲桿部分安裝22mm的螺母，并旋緊，使堵漏弧板緊貼排泥管面，通過(guò)調(diào)整使堵漏材料與洞口緊貼，將洞口徹底封閉。抱箍的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、組裝方便、使用周期較長(zhǎng)，可以重復(fù)使用，滿足不同排泥管、不同位置破口的堵漏工作，而且具有可調(diào)整性，因此其適應(yīng)性較強(qiáng)，可以按照不同直徑排泥管進(jìn)行調(diào)整。在發(fā)現(xiàn)破口后，使用該方法可以及時(shí)完成堵漏工作，并具有較好的效果，確定連鎖板位置后，也能拌緊抱箍，之后堵漏弧板可以在抱箍桿的一周進(jìn)行調(diào)整，精準(zhǔn)確定堵漏點(diǎn)位置。同時(shí)，其質(zhì)量較輕，整體質(zhì)量在30kg以下，只需1名工人即可攜帶進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。

4.2 應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

排泥管修補(bǔ)工作若需要停船進(jìn)行，一般需要2h，在此過(guò)程中不能進(jìn)行生產(chǎn)工作，且完成修補(bǔ)后還需要重啟主發(fā)動(dòng)機(jī)，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)頻繁受到啟停的沖擊，增加生產(chǎn)工作污染。若在停船時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，將會(huì)出現(xiàn)燃油空耗的情況。由于海上的情況并不穩(wěn)定，需要面對(duì)海潮、海浪、海風(fēng)的影響，以及錨繩受力變化，停船期間絞刀和作業(yè)面也會(huì)不斷偏移，導(dǎo)致重新開(kāi)工時(shí)必須調(diào)整鉸刀位置，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間之后才能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能恢復(fù)，因此停船補(bǔ)漏的辦法會(huì)延誤工期，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率。使用抱箍堵漏后，在解決隱蔽破口問(wèn)題時(shí)也不需要停船，省去了管線拆卸步驟。生產(chǎn)過(guò)程中的直接堵漏能保證生產(chǎn)，節(jié)約人力、物資，保證在修補(bǔ)過(guò)程中也能創(chuàng)造產(chǎn)值，還可以節(jié)省停船過(guò)程中的燃油損耗。

5 結(jié)論

排泥管在生產(chǎn)中容易出現(xiàn)破口，更換全新排泥管或者使用傳統(tǒng)方法修補(bǔ)都會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，而使用堵漏抱箍可以在較低成本的情況下完成堵漏工作，達(dá)到堵漏效果的要求，且能確保作業(yè)的連續(xù)性。因此，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)堵漏抱箍的推廣和使用，以解決排泥管的破口問(wèn)題，保證疏浚吹填工作的效率，提高整體經(jīng)濟(jì)效益。