自來水管道帶壓作業(yè)施工技術(shù)研究

（濱州市沾化區(qū)自來水管理中心，山東 濱州 256800）

1 自來水管道帶壓漏水補(bǔ)漏焊接技術(shù)的難點(diǎn)

1.1 氫氣導(dǎo)致的裂紋修復(fù)比較難

很多自來水管內(nèi)部都存在介質(zhì)，在焊接過程中易產(chǎn)生一定程度的熱量，由此將水分解成氫氣和氧氣，進(jìn)而產(chǎn)生電弧和熔池，導(dǎo)致氫氣和氧氣出現(xiàn)不同程度的溶解，穿透并加大焊接的縫隙，降低了焊接的牢固性和焊縫的強(qiáng)度。在自來水管道強(qiáng)大的壓力下，造成巨大的沖刷力，這就造成液態(tài)金屬溶液損害，導(dǎo)致焊接難度大大增強(qiáng)。當(dāng)前，為了減少氫氣氧化造成的裂紋，我國主要使用低氫型焊條、焊前預(yù)熱、采用合理焊接順序和裝配方法等。

1.2 焊縫金屬和熱影響區(qū)過硬

由于焊接金屬和熱影響區(qū)硬度比較大，在自來水管道帶壓作業(yè)時(shí)，焊接很容易產(chǎn)生淬火效應(yīng)，這是造成焊接金屬、熱影響區(qū)過硬的重要原因。進(jìn)一步導(dǎo)致影響區(qū)位置出現(xiàn)裂紋。但是由于水的比熱容值比較大，造成溫度快速下降，快速冷卻很容易產(chǎn)生細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)，這些細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)則會(huì)降低焊接處的韌性，對(duì)管道焊接處動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生極大的負(fù)面影響，對(duì)管道的使用產(chǎn)生和使用安全帶來極大的隱患。

1.3 孔腺和夾渣影響焊接強(qiáng)度

在焊接的過程中將會(huì)存在不同程度的孔腺和夾渣，這些孔腺和夾渣的存在會(huì)導(dǎo)致焊接過程中熔池冷卻較緩慢，造成大量氣泡從焊接處排出，并在大氣中擴(kuò)散，從而導(dǎo)致焊接孔的不斷擴(kuò)大。與此同時(shí)，當(dāng)焊渣浮上熔池表面使其焊接表面不受大氣的影響。但是如果熔池冷卻比較快，那么氣泡就沒有時(shí)間進(jìn)行擴(kuò)散，對(duì)焊接產(chǎn)生的負(fù)面影響就會(huì)大大減小。

2 自來水管道帶壓漏水補(bǔ)漏快速焊接方法

2.1 緊固式帶壓堵漏

緊固式帶壓堵漏是一種應(yīng)對(duì)螺栓和螺母法蘭間摩擦系數(shù)不均勻性引起的軸向力不均衡產(chǎn)生漏水的堵漏方式。這是一種事前預(yù)防堵漏方式，其具有一定的針對(duì)性，不具備普遍適用性。緊固式帶壓堵漏主要是采用熱緊固的方式，它要求其系統(tǒng)內(nèi)部溫度高于200 ℃，否則這一方式不適用。緊固式帶壓堵漏的主要應(yīng)用在部件溫差不均勻的情況：設(shè)備和管道等密封組合部件由于工藝和技術(shù)的需求以及系統(tǒng)溫度需要，會(huì)在各個(gè)部件之間產(chǎn)生溫差，從而產(chǎn)生必定的應(yīng)力，這就導(dǎo)致各種密封件膨脹不均勻，從而造成螺栓和螺母之間的熱盡力不均衡，造成工藝介質(zhì)不斷泄露。這種利用熱緊固進(jìn)行避免內(nèi)部流體泄露的預(yù)防工作，對(duì)于自來水帶壓漏水挽救具有重要的作用。在自來水管道堵漏等方面，它主要是因?yàn)槌瑴?、超壓、超振?dòng)、超位移、超負(fù)荷生產(chǎn)導(dǎo)致法蘭墊片密封或螺栓和螺母連接有限失效，進(jìn)而造成的自來水管道泄露，通過外力不斷加大其緊固度，造成密封，實(shí)現(xiàn)復(fù)密封，從而實(shí)現(xiàn)自來水管道的密封性。

2.2 砸焊接法

目前我國的自來水管道主要是低碳鋼材質(zhì)，進(jìn)行焊接時(shí)要選擇合適的焊條，目前市場(chǎng)上最實(shí)用的是直徑3.2 mm的J422（E4303）焊條，其焊接電流也應(yīng)該略大于正常的焊接工藝，一般情況下，電流應(yīng)保持在150～160 A。

在采用砸焊接法的時(shí)候，首先，應(yīng)該測(cè)量漏水點(diǎn)的面積，焊條直徑需要略大于漏水點(diǎn)直徑大小，且焊條需要帶有錐度，將其塞入漏水點(diǎn)并用鐵錘砸緊，然后沿著漏點(diǎn)進(jìn)行必要的點(diǎn)弧焊接。當(dāng)焊接到最后一點(diǎn)的時(shí)候，由于焊接時(shí)候溫度比較高，產(chǎn)生熱蒸汽，會(huì)導(dǎo)致很難進(jìn)行封口。焊接之前應(yīng)該先用尖頭錘泄漏點(diǎn)，使漏點(diǎn)縮小甚至封住，然后再快速采用滅弧法進(jìn)行必要的焊接。在進(jìn)行這一步的時(shí)候，應(yīng)該控制好時(shí)間，防止時(shí)間過長，造成泄漏點(diǎn)增大。等到泄漏點(diǎn)堵住的時(shí)候，應(yīng)適當(dāng)減小電流強(qiáng)度，其電流需要控制到120A左右，沿著泄漏點(diǎn)加焊一層，直到漏水點(diǎn)修復(fù)完成。砸焊接法由于焊接時(shí)間短，方便快捷，因此，在自來水管道漏水補(bǔ)漏使用比較廣泛。但是由于其對(duì)管道具有一定的傷害性，導(dǎo)致水管使用年限縮短，鋼管腐蝕比較強(qiáng)，近年來一直在尋求方法進(jìn)行必要的修復(fù)。

2.3 高頻捻縫安全堵漏法

高頻捻縫安全堵漏法主要是利用金屬塑性比較強(qiáng)的原理，通過對(duì)管道進(jìn)行必要的外力加強(qiáng)，讓自來水管道變形進(jìn)行漏水點(diǎn)的堵封。應(yīng)用高頻捻縫安全堵漏法時(shí)由于自來水管道金屬材料的性質(zhì)存在膨脹系數(shù)不同的問題，因此減少了危險(xiǎn)性，增強(qiáng)了適用性。在采用高頻捻縫安全堵漏法進(jìn)行堵漏時(shí)，需要使用高頻捻縫工具對(duì)泄露的金屬表面做捻縫處理，讓捻縫過的金屬塑性變形后達(dá)到避免泄露的效果。當(dāng)捻縫操作完成的時(shí)候，應(yīng)該立即停止對(duì)其進(jìn)行捻縫，并對(duì)捻縫部位進(jìn)行焊接處理。高頻捻縫安全堵漏法是當(dāng)前防止自來水管道出現(xiàn)裂紋的重要手段。

2.4 凸形夾具堵法

凸形夾具堵法適用于自來水管道的泄露法蘭間隙超過8 mm且介質(zhì)壓力超過2.5 MPa的情況，凸形夾具堵法具備一定的耐高壓性能，且加工尺寸精確，具備良好高的整體密封性能。該技術(shù)由于其動(dòng)態(tài)密封作業(yè)成功率比較高，應(yīng)用比較廣泛。在作業(yè)之前，應(yīng)該將將旋塞閥安裝在夾具上，同時(shí)將旋塞閥保持開啟的狀態(tài)。為了保證作業(yè)人員的安全性，減少工作人員與泄露介質(zhì)的接觸，作業(yè)人員應(yīng)該在上風(fēng)口進(jìn)行封泄露作業(yè)。如果泄露流量比較大，或者介質(zhì)壓力比較大，應(yīng)該采用間接操作的形式進(jìn)行焊接作業(yè)，具體的方法是：選擇長桿連接至夾具進(jìn)行間接操作；或者利用壓縮空氣強(qiáng)大的吹力，將泄露的介質(zhì)吹到一邊，減少與其接觸的機(jī)會(huì)，保證作業(yè)人員的安全性。

3 自來水管道帶壓作業(yè)的施工控制點(diǎn)

3.1 提高密封性

在自來水管道帶壓作業(yè)中，首先控制開孔液壓機(jī)內(nèi)，提高密封件的質(zhì)量，在作業(yè)之前一定要提高密封的質(zhì)量。這是自來水管道帶壓作業(yè)的重中之重。

3.2 控制開孔的效率

目前，國內(nèi)的自來水管道硬度都比較強(qiáng)，因此，在進(jìn)行泄漏點(diǎn)堵漏的時(shí)候應(yīng)該采用開孔液壓機(jī)，這一設(shè)備為焊接工作提供了必要的切削工藝，由于自來水管道的特性，在進(jìn)行切削的時(shí)候，應(yīng)該選用耐磨度高、硬度較大的刀具，只有這樣才能保證刀具的開孔效率。在進(jìn)行作業(yè)的時(shí)候，切記保刀具的整齊行，刀具不能傾斜，保證切削的質(zhì)量。

3.3 控制自來水管道的質(zhì)量

在選用自來水管道的時(shí)候，應(yīng)該選擇質(zhì)量高、性能好的管道，保證自來水管道連接質(zhì)量穩(wěn)定，避免因?yàn)樗畨旱膯栴}造成管道連接效果不佳。

4 結(jié)語

綜上所述，在自來水管道帶壓作業(yè)施工技術(shù)中，涉及面十分廣泛，且技術(shù)性問題貫穿在工程施工的始終。為了工程的質(zhì)量，對(duì)每一環(huán)節(jié)都不能忽視，特別是焊接補(bǔ)漏水的安全措施，為了避免意外燙傷，作業(yè)人員應(yīng)該做好頭部、手腳的安全防護(hù)措施，避免受到高溫、靜電等傷害。目前自來水管道焊接技術(shù)不斷朝著高效、環(huán)保節(jié)能、低排放、低污染、機(jī)械化自動(dòng)化的方向發(fā)展。而自來水管道的不斷發(fā)展也間接推動(dòng)著自來水管道焊接技術(shù)的不斷進(jìn)步，自來水管道焊接工藝、自來水管道焊接材料、自來水管道焊接設(shè)備不斷發(fā)展，推動(dòng)著自來水管道施工行業(yè)的進(jìn)步，為優(yōu)秀的自來水管道焊接工程做出準(zhǔn)備。