玻璃纖維增強(qiáng)熱固性樹(shù)脂夾砂管(下面簡(jiǎn)稱玻璃鋼夾砂管)是20世紀(jì)90年代引進(jìn)的一種新型管材,它采用夾砂纏繞技術(shù),可以在增加較少成本的條件下加大玻璃鋼管的厚度,從而大大提高玻璃鋼管的剛性,是目前國(guó)內(nèi)正在推廣使用的一種柔性復(fù)合材料管材。這種管線可地下鋪設(shè),用于壓力或重力水輸送系統(tǒng),具有重量輕、安裝方便、使用壽命長(zhǎng)、維護(hù)成本低、施工周期短等優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)已廣泛應(yīng)用在城市給水、污水排放、工業(yè)水處理系統(tǒng)等領(lǐng)域。因此,玻璃鋼夾砂管是一種有發(fā)展前途的新型管材。
茂名100萬(wàn)噸/年乙烯地下直徑為φ1200mm、φ1800mm和φ2000mm的循環(huán)水管線均采用了玻璃鋼夾砂管,從而縮短了施工周期,節(jié)省了投資,為按時(shí)建成投產(chǎn)做了貢獻(xiàn)。茂名100萬(wàn)噸/年乙烯是繼惠州殼牌乙烯之后第二家地下循環(huán)水管線采用玻玻夾砂管的石化企業(yè),因而這方面管理經(jīng)驗(yàn)缺乏,故探索玻璃鋼夾砂管的泄漏形式及修復(fù)措施顯得尤為必要。
1 玻璃鋼夾砂管介紹
玻璃鋼夾砂管的生產(chǎn)必須用濕法纏繞成型工藝。根據(jù)產(chǎn)品長(zhǎng)度,玻璃夾砂管分為定長(zhǎng)纏繞成型法和連續(xù)纏繞成型法兩種。定長(zhǎng)夾砂玻璃鋼管的斷面構(gòu)造分為五層,即內(nèi)襯層、內(nèi)強(qiáng)度層、剛度層(夾砂層)、外強(qiáng)度層和外表保護(hù)層,其管壁構(gòu)造如圖1所示。
連續(xù)纏繞夾砂玻璃鋼管斷面的管壁由內(nèi)襯層、夾砂層和外表面保護(hù)層組成,其構(gòu)造如圖2所示。
2 玻璃鋼夾砂管泄漏的形式及修復(fù)措施
玻璃鋼夾砂管在制造時(shí)有組織缺陷或在受到地質(zhì)變化、重壓等外界破壞后,將存在泄漏隱患。
2.1 泄漏形式
(1)玻璃鋼管法蘭和鋼法蘭結(jié)合面漏水;
(2)承插口在外力作用下密封圈左右受力不均,造成承插口處漏水;
(3)玻璃鋼管由于受到挖土機(jī)等外界施工破壞,造成管道身部分漏水;
(4)玻璃鋼管由于設(shè)計(jì)制造存在缺陷或在運(yùn)輸過(guò)程中受損,造成管道漏水。
2.2 土方開(kāi)挖要求
發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)后,應(yīng)先組織土建人員、機(jī)具對(duì)泄漏點(diǎn)部位進(jìn)行開(kāi)挖。了解管道的地下埋設(shè)情況(包括管道埋設(shè)深度及相鄰管線分布)后,在不破壞管道和其它管線的情況下,可以用大型鉤機(jī)等機(jī)具進(jìn)行開(kāi)挖,在接近管頂和管側(cè)時(shí)則必須人工開(kāi)挖。因?yàn)椴Aт摴茉谥圃鞎r(shí)需要一個(gè)相對(duì)干燥的施工條件和操作空間,從安全、施工質(zhì)量考慮,操作空間應(yīng)滿足以下要求:(1)長(zhǎng)度,管道承插口兩側(cè),2m范圍內(nèi)的泥土應(yīng)清理干凈;(2)寬度,管道兩側(cè)至少有1.5m操作空間;(3)深度:管道底部需要保證有0.5m的操作空間。
2.3 修復(fù)措施
漏點(diǎn)開(kāi)挖后,根據(jù)不同泄漏情況,制定修復(fù)措施。
1)法蘭間漏水。若是玻璃鋼管法蘭與鋼制法蘭之間漏水,只需把緊連接螺栓即可。注意,按照法蘭緊固順序逐一把緊,必要時(shí)先松開(kāi)不漏部位的螺栓后再把緊。
2)密封圈漏水。如果是在兩承插口密封圈處漏水,可按下列方式處理。(1)止水。若漏水不大,應(yīng)盡可能采用帶壓止水的方法可采用LB-8 速凝微膨脹補(bǔ)水泥及油麻、石棉繩的混合物進(jìn)行塞實(shí)止水;若水量較大,應(yīng)將管內(nèi)的水壓降至常壓,再采用以上材料進(jìn)行。(2)堵漏。用吹風(fēng)機(jī)吹干管道接口及漏水處,用磨光機(jī)將承插口端面打磨出一定的倒角,并將管道需糊制部位打毛。(3)用油麻、石棉繩的混合物將承插口的間隙及尼龍棒鎖鍵的插口處封死。(4)用玻璃纖維和樹(shù)脂膩?zhàn)拥幕旌衔锾钇?,承插口過(guò)度處倒角,待固化后修磨平整。(5)用短切氈、纖維布、環(huán)氧樹(shù)脂等增強(qiáng)材料自接口處開(kāi)始,呈階梯狀整圈糊制,糊制厚度達(dá)到20mm左右,寬度達(dá)到1000mm左右(注:厚度和寬度視管徑大小適當(dāng)增減,但分別不小于10mm和600mm)。(6)糊制完后,待完全固化后(24h左右),用混凝土將整個(gè)接口預(yù)制,預(yù)制尺寸D≥0.5m,L≥1.5DN(注:D為管道外徑到水泥墩的最小距離;L為水泥墩沿管道軸向長(zhǎng)度;DN為管道內(nèi)徑)。(7)待混凝土充分凝固后即可試壓(按工作壓力的1.3倍)。
近年,也有用綁鋼帶等帶壓堵漏的方法處理承插口漏點(diǎn)。施工方法是,先在泄漏點(diǎn)附近鉆一個(gè)φ12mm的卸水孔,在泄漏處安裝填料,涂抹環(huán)氧樹(shù)脂膠泥,再纏繞玻璃纖維布,最后用鋼帶包扎。這種方法通常適用于泄漏量不大的場(chǎng)合。
3)管道管身泄漏。若漏水處是在管身部分,應(yīng)視損壞程度采取不同措施。(1)泄漏部分受損面積小于0.04m2時(shí),可直接采用綁鋼帶帶壓堵漏。(2)泄漏部分受損面積大于0.04m2而小于0.5m2時(shí),應(yīng)采用停水降壓糊制的辦法,具體步驟如下:①先將玻璃鋼夾砂管裂口切除,并用磨光機(jī)打磨修整切口,再將預(yù)制好的弧形內(nèi)襯層板封蓋住缺口;②用環(huán)氧樹(shù)脂膩?zhàn)犹钇讲⑴c邊緣搭接固定好;③用短切氈、纖維布、環(huán)氧樹(shù)脂等增強(qiáng)材料自接口開(kāi)始,呈階梯狀整圈糊制,糊制厚度達(dá)到20mm左右,寬度達(dá)到1000mm左右(注:厚度和寬度視管徑大小適當(dāng)增減,但分別不小于10mm和600mm);④糊制完后,待完全固化后(24h左右),用河砂回填至管徑2/3位置;⑤按工作壓力的1.3倍試壓30min不泄漏為合格;⑥按要求回填土方。(3)泄漏部分受損面積大于0.5m2時(shí),一般采用局部換管。
茂名100萬(wàn)噸/年乙烯地下直徑為φ1200mm、φ1800mm和φ2000mm的循環(huán)水管線均采用了玻璃鋼夾砂管,從而縮短了施工周期,節(jié)省了投資,為按時(shí)建成投產(chǎn)做了貢獻(xiàn)。茂名100萬(wàn)噸/年乙烯是繼惠州殼牌乙烯之后第二家地下循環(huán)水管線采用玻玻夾砂管的石化企業(yè),因而這方面管理經(jīng)驗(yàn)缺乏,故探索玻璃鋼夾砂管的泄漏形式及修復(fù)措施顯得尤為必要。
1 玻璃鋼夾砂管介紹
玻璃鋼夾砂管的生產(chǎn)必須用濕法纏繞成型工藝。根據(jù)產(chǎn)品長(zhǎng)度,玻璃夾砂管分為定長(zhǎng)纏繞成型法和連續(xù)纏繞成型法兩種。定長(zhǎng)夾砂玻璃鋼管的斷面構(gòu)造分為五層,即內(nèi)襯層、內(nèi)強(qiáng)度層、剛度層(夾砂層)、外強(qiáng)度層和外表保護(hù)層,其管壁構(gòu)造如圖1所示。
連續(xù)纏繞夾砂玻璃鋼管斷面的管壁由內(nèi)襯層、夾砂層和外表面保護(hù)層組成,其構(gòu)造如圖2所示。
2 玻璃鋼夾砂管泄漏的形式及修復(fù)措施
玻璃鋼夾砂管在制造時(shí)有組織缺陷或在受到地質(zhì)變化、重壓等外界破壞后,將存在泄漏隱患。
2.1 泄漏形式
(1)玻璃鋼管法蘭和鋼法蘭結(jié)合面漏水;
(2)承插口在外力作用下密封圈左右受力不均,造成承插口處漏水;
(3)玻璃鋼管由于受到挖土機(jī)等外界施工破壞,造成管道身部分漏水;
(4)玻璃鋼管由于設(shè)計(jì)制造存在缺陷或在運(yùn)輸過(guò)程中受損,造成管道漏水。
2.2 土方開(kāi)挖要求
發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)后,應(yīng)先組織土建人員、機(jī)具對(duì)泄漏點(diǎn)部位進(jìn)行開(kāi)挖。了解管道的地下埋設(shè)情況(包括管道埋設(shè)深度及相鄰管線分布)后,在不破壞管道和其它管線的情況下,可以用大型鉤機(jī)等機(jī)具進(jìn)行開(kāi)挖,在接近管頂和管側(cè)時(shí)則必須人工開(kāi)挖。因?yàn)椴Aт摴茉谥圃鞎r(shí)需要一個(gè)相對(duì)干燥的施工條件和操作空間,從安全、施工質(zhì)量考慮,操作空間應(yīng)滿足以下要求:(1)長(zhǎng)度,管道承插口兩側(cè),2m范圍內(nèi)的泥土應(yīng)清理干凈;(2)寬度,管道兩側(cè)至少有1.5m操作空間;(3)深度:管道底部需要保證有0.5m的操作空間。
2.3 修復(fù)措施
漏點(diǎn)開(kāi)挖后,根據(jù)不同泄漏情況,制定修復(fù)措施。
1)法蘭間漏水。若是玻璃鋼管法蘭與鋼制法蘭之間漏水,只需把緊連接螺栓即可。注意,按照法蘭緊固順序逐一把緊,必要時(shí)先松開(kāi)不漏部位的螺栓后再把緊。
2)密封圈漏水。如果是在兩承插口密封圈處漏水,可按下列方式處理。(1)止水。若漏水不大,應(yīng)盡可能采用帶壓止水的方法可采用LB-8 速凝微膨脹補(bǔ)水泥及油麻、石棉繩的混合物進(jìn)行塞實(shí)止水;若水量較大,應(yīng)將管內(nèi)的水壓降至常壓,再采用以上材料進(jìn)行。(2)堵漏。用吹風(fēng)機(jī)吹干管道接口及漏水處,用磨光機(jī)將承插口端面打磨出一定的倒角,并將管道需糊制部位打毛。(3)用油麻、石棉繩的混合物將承插口的間隙及尼龍棒鎖鍵的插口處封死。(4)用玻璃纖維和樹(shù)脂膩?zhàn)拥幕旌衔锾钇?,承插口過(guò)度處倒角,待固化后修磨平整。(5)用短切氈、纖維布、環(huán)氧樹(shù)脂等增強(qiáng)材料自接口處開(kāi)始,呈階梯狀整圈糊制,糊制厚度達(dá)到20mm左右,寬度達(dá)到1000mm左右(注:厚度和寬度視管徑大小適當(dāng)增減,但分別不小于10mm和600mm)。(6)糊制完后,待完全固化后(24h左右),用混凝土將整個(gè)接口預(yù)制,預(yù)制尺寸D≥0.5m,L≥1.5DN(注:D為管道外徑到水泥墩的最小距離;L為水泥墩沿管道軸向長(zhǎng)度;DN為管道內(nèi)徑)。(7)待混凝土充分凝固后即可試壓(按工作壓力的1.3倍)。
近年,也有用綁鋼帶等帶壓堵漏的方法處理承插口漏點(diǎn)。施工方法是,先在泄漏點(diǎn)附近鉆一個(gè)φ12mm的卸水孔,在泄漏處安裝填料,涂抹環(huán)氧樹(shù)脂膠泥,再纏繞玻璃纖維布,最后用鋼帶包扎。這種方法通常適用于泄漏量不大的場(chǎng)合。
3)管道管身泄漏。若漏水處是在管身部分,應(yīng)視損壞程度采取不同措施。(1)泄漏部分受損面積小于0.04m2時(shí),可直接采用綁鋼帶帶壓堵漏。(2)泄漏部分受損面積大于0.04m2而小于0.5m2時(shí),應(yīng)采用停水降壓糊制的辦法,具體步驟如下:①先將玻璃鋼夾砂管裂口切除,并用磨光機(jī)打磨修整切口,再將預(yù)制好的弧形內(nèi)襯層板封蓋住缺口;②用環(huán)氧樹(shù)脂膩?zhàn)犹钇讲⑴c邊緣搭接固定好;③用短切氈、纖維布、環(huán)氧樹(shù)脂等增強(qiáng)材料自接口開(kāi)始,呈階梯狀整圈糊制,糊制厚度達(dá)到20mm左右,寬度達(dá)到1000mm左右(注:厚度和寬度視管徑大小適當(dāng)增減,但分別不小于10mm和600mm);④糊制完后,待完全固化后(24h左右),用河砂回填至管徑2/3位置;⑤按工作壓力的1.3倍試壓30min不泄漏為合格;⑥按要求回填土方。(3)泄漏部分受損面積大于0.5m2時(shí),一般采用局部換管。