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。總之，地下管線帶壓條件下，使用膠粘接法能夠實現維修操作。

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，只有當地下管線中的壓力小于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、防火區進行使用。

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域，其中需要利用液壓系統壓力，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，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外溢現象，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，所以為了實現該目的，會將其作為剖分式，然后根據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生泄漏情況的地下管線。在地下管線的彎頭部分發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，所以當地下管線出現漏洞進行維修處理也能夠正常的運行。

參考文獻

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