大口徑法蘭注膠法帶壓堵漏技術(shù)的應(yīng)用

王留超

(遼寧潤(rùn)中供水有限責(zé)任公司， 遼寧 沈陽(yáng) 110000)

?

大口徑法蘭注膠法帶壓堵漏技術(shù)的應(yīng)用

王留超

(遼寧潤(rùn)中供水有限責(zé)任公司， 遼寧 沈陽(yáng) 110000)

大口徑長(zhǎng)距離輸水管線帶壓運(yùn)行，法蘭處漏水時(shí)有發(fā)生，是長(zhǎng)距離輸水管線難以解決的技術(shù)課題。注膠法帶壓堵漏技術(shù)在大伙房水庫(kù)輸水管線法蘭上的應(yīng)用，成功解決了這一技術(shù)難題，本文通過(guò)帶壓堵漏操作過(guò)程的詳細(xì)描述，總結(jié)出注膠法帶壓堵漏的重點(diǎn)及操作方法，對(duì)同類(lèi)工程有一定的借鑒價(jià)值。

大口徑； 法蘭； 注膠法； 帶壓堵漏

1 工程概況

大伙房水庫(kù)輸水工程是向遼寧省撫順、沈陽(yáng)、遼陽(yáng)、鞍山、營(yíng)口、盤(pán)錦、大連七個(gè)城市約7000萬(wàn)人口輸水的一項(xiàng)大型輸水工程。輸水管道線路全長(zhǎng)239.4km，其中：輸水線路2×DN3200 PCCP管道長(zhǎng)約33.4km；輸水線路2×DN2400 PCCP管道長(zhǎng)122.7km；輸水線路2×DN2800鋼管長(zhǎng)約8km，輸水線路1×DN1400玻璃鋼管道長(zhǎng)43.6km；輸水線路1×DN1800玻璃鋼管道長(zhǎng)31.7km；工程總投資約60億元。

輸水線路穿越公路、鐵路、河流及閥門(mén)前后均設(shè)置了法蘭，法蘭口徑DN1400～DN3200多種規(guī)格，輸水管線帶壓運(yùn)行，運(yùn)行壓力0.4～0.8MPa，輸水管線2010年正式通水，運(yùn)行多年，法蘭處漏水時(shí)有發(fā)生，是長(zhǎng)距離輸水管線難以解決的技術(shù)課題。

法蘭處漏水通常采用緊固螺栓止漏，當(dāng)緊固螺栓止漏無(wú)效時(shí)，采用停水換膠墊止漏。主管線停水換膠墊，需要輸水管線停水、法蘭段輸水管道排水等，造成下游供水城市停水，產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)會(huì)造成一定的社會(huì)影響。

2 法蘭漏水情況

輸水管線有一處DN2400法蘭，多次漏水，經(jīng)過(guò)多次擰緊法蘭連接的螺栓止漏，螺栓已經(jīng)達(dá)到最大扭矩，再緊固螺栓不但損壞螺栓，對(duì)漏水處止漏已沒(méi)有效果。

漏水位置在DN2400法蘭(面對(duì)下游)角度∠5°～∠25°，漏水法蘭周長(zhǎng)方向長(zhǎng)度約50cm，管道正在輸水運(yùn)行，運(yùn)行壓力0.45MPa，漏水量約為10 m3/h，井室內(nèi)設(shè)置一臺(tái)兩寸潛水泵抽排水。

法蘭漏水如圖1所示，法蘭橫斷面如圖2所示。

圖1 法蘭漏水示意圖(單位：mm)

圖2 法蘭橫斷面示意圖(單位：mm)

3 注膠法帶壓堵漏應(yīng)用

按照法蘭尺寸制作一個(gè)外徑弧度相同的注膠卡具，安裝位置如圖3所示，借助法蘭螺栓進(jìn)行固定卡具，注膠卡具上設(shè)置三個(gè)注膠孔，每個(gè)注膠孔安裝一個(gè)注膠嘴(見(jiàn)圖4)，注膠嘴上有獨(dú)立的開(kāi)關(guān)。

圖3 法蘭帶壓注膠卡具安裝位置示意圖(單位：mm)

圖4 注膠嘴

圖5 注膠卡具及手動(dòng)液壓泵照片

注膠工具(見(jiàn)圖5、圖6)包括一個(gè)手動(dòng)液壓泵(額定壓力70MPa)，一個(gè)壓力表(最大刻度70MPa)，一根液壓油管長(zhǎng)4m，一個(gè)專(zhuān)用注膠槍頭。

圖6 注膠工具

圖7 石墨膠棒

2014年12月5日進(jìn)行帶壓堵漏注膠操作，注膠棒選用含銅絲石墨膠棒(見(jiàn)圖7)，主要參數(shù)如下：顏色為黑色；固化類(lèi)型為非固化型；流動(dòng)級(jí)別為2級(jí)(企業(yè)堵漏產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)Q/05082GBDDC規(guī)定：GFD絲桿注膠嘴安裝至法蘭螺絲上用注膠槍向內(nèi)注射膠棒，注射壓力20MPa以內(nèi)的為1級(jí)，20MPa以上的為2級(jí)，40MPa以上的為3級(jí))；使用溫度為零下50℃～1000℃；規(guī)格為標(biāo)準(zhǔn)級(jí)，直徑φ22，長(zhǎng)度90mm；適用介質(zhì)為高溫高壓蒸汽、過(guò)熱蒸汽、水、各類(lèi)氣體、液體、粉面、泡沫等介質(zhì)；優(yōu)點(diǎn)為耐溫性特別好，石墨可耐1000℃以上，流動(dòng)性能佳，強(qiáng)度高、注射性能好，不固化、二次注膠容易。

選用原則：?卡具和泄漏管道結(jié)合面的縫隙小于1mm的選用含銅絲的堵漏膠棒；?卡具和泄漏管道結(jié)合面的縫隙小于2mm的選用含大鋼球的堵漏膠棒；?卡具和泄漏管道結(jié)合面的縫隙很小時(shí)，選用堵漏膠棒直接注射。

室外溫度為零下16℃，管道輸水運(yùn)行壓力0.45MPa。按照卡具和泄漏管道結(jié)合面縫隙小于1mm的選用含銅絲的堵漏膠棒原則，經(jīng)過(guò)注膠棒試壓，手動(dòng)液壓泵達(dá)到10MPa時(shí)，注膠槍正常出膠。經(jīng)過(guò)計(jì)算，此處漏水點(diǎn)堵漏需要注膠棒約為15根。

操作過(guò)程，從注膠卡具的一端開(kāi)始注膠，其他兩個(gè)注膠嘴打開(kāi)，當(dāng)相鄰注膠嘴流出膠時(shí)，關(guān)閉正在注膠的注膠嘴；然后，進(jìn)行對(duì)相鄰的注膠嘴進(jìn)行注膠，直到完成最后一個(gè)。

第一個(gè)孔位注膠6根，最終注膠壓力為27MPa；第二個(gè)孔位注膠5根，最終注膠壓力為32MPa；第三個(gè)孔位注膠4根，最終注膠壓力為45MPa。在第三個(gè)孔位注膠完成之后，又進(jìn)行第二個(gè)(中間)孔位注膠2根，最終注膠壓力為60MPa，總計(jì)注膠17根。

注膠過(guò)程中，漏水量明顯減少，注膠完成之后，拆除注膠卡具，發(fā)現(xiàn)注膠面還有漏水。仔細(xì)觀察，水從石墨中滲出，經(jīng)過(guò)分析，石墨膠棒為非固化型，管道輸水帶壓運(yùn)行，石墨再細(xì)膩和壓縮，中間也有一定的間隙，管道內(nèi)帶壓水就是從石墨的間隙中滲出的。

圖8 萬(wàn)能微膨脹密封注劑膠棒

通過(guò)該次注膠結(jié)果分析，注膠棒的材料選擇有些不合適，通過(guò)市場(chǎng)調(diào)查，選用帶壓堵漏萬(wàn)能微膨脹密封注劑膠棒(見(jiàn)圖8)，主要參數(shù)如下：顏色為棕紅色；固化類(lèi)型為熱快固化(固后微膨脹)；流動(dòng)級(jí)別為2級(jí)；溫度為50～890℃；注射壓力≤70MPa；規(guī)格為標(biāo)準(zhǔn)級(jí),直徑φ20，長(zhǎng)度85mm；配料為英硅碳纖墨等；適用介質(zhì)為高溫高壓蒸汽、造紙烘缸、各類(lèi)氣體、液體、粉面、泡沫、水、油類(lèi)等介質(zhì)。

2014年12月23日進(jìn)行第二次注膠，室外溫度為零下22℃，管道輸水運(yùn)行壓力0.45MPa。使用帶壓堵漏萬(wàn)能微膨脹密封注劑膠棒，經(jīng)過(guò)注膠棒試壓，手動(dòng)液壓泵達(dá)60MPa時(shí)，注膠槍還不能出膠。分析原因，由于當(dāng)時(shí)氣溫較低，注膠棒屬于橡膠類(lèi)，溫度低時(shí)較硬，溫度高時(shí)就能柔軟。根據(jù)這一特性，將萬(wàn)能微膨脹密封注劑膠棒在水中加熱至60℃，經(jīng)過(guò)注膠棒試壓，手動(dòng)液壓泵達(dá)到9MPa時(shí)，注膠槍正常出膠。

注膠前將石墨膠清除干凈，經(jīng)過(guò)計(jì)算，此處漏水點(diǎn)堵漏需要注膠棒約為16根。注膠順序改為先兩端后中間。

第一個(gè)孔位注膠6根，最終注膠壓力為45MPa；第三個(gè)孔位注膠5根，最終注膠壓力為48MPa；第二個(gè)孔位注膠7根，最終注膠壓力為60MPa，總計(jì)注膠18根。

注膠過(guò)程中，漏水量明顯減少，注膠完成之后，拆除注膠卡具，漏水處已完全被堵住，再未發(fā)現(xiàn)滲漏。

4 總 結(jié)

通過(guò)該處法蘭帶壓注膠堵漏，發(fā)現(xiàn)注膠棒的材質(zhì)選擇非常重要，根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)有很多種注膠棒，可以根據(jù)使用部位、適應(yīng)溫度、固化類(lèi)型、適用介質(zhì)等進(jìn)行選擇。

此后輸水管線有6處其他位置發(fā)現(xiàn)漏水，均采用該方法進(jìn)行帶壓堵漏，選用了帶壓堵漏萬(wàn)能微膨脹密封注劑膠棒，輸水管線法蘭堵漏之后經(jīng)過(guò)近兩年的正常運(yùn)行，采用該方法堵漏的位置再未發(fā)現(xiàn)漏水現(xiàn)象。輸水管線每天向下游七個(gè)城市約7000萬(wàn)人供水，日供水量約200萬(wàn)m3，大口徑法蘭注膠法帶壓堵漏技術(shù)在輸水管線上的應(yīng)用，保證了輸水管線的安全運(yùn)行，同時(shí)節(jié)省了因停水運(yùn)行造成的經(jīng)濟(jì)損失，避免了因停水檢修造成的社會(huì)影響。

Application of injecting method leaking stoppage technology under pressure in large caliber flange

WANG Liuchao

(LiaoningRunzhongWaterSupplyCo.,Ltd.,Shenyang110000,China)

Large caliber long distance water conveyance pipeline is operated under pressure. Water is leaked occasionally in the flange. It is a technical task which cannot be easily solved in long distance water conveyance pipeline. Injecting method leaking stoppage technology under pressure is applied in Dahuofang Reservoir water conveyance pipeline flanges. The technical difficulty is solved successfully. In the paper, leaking stoppage technology under pressure is described in detail. The keys and operation methods of injecting method leaking stoppage under pressure are summarized. It has certain reference value for similar projects.

large caliber; flange; injecting method; leaking stoppage under pressure

10.16616/j.cnki.11- 4446/TV.2017.01.019

TV672

B

1005-4774(2017)01- 0070- 04