排泥管中堵漏抱箍的應用研究

施寶林

中交上海航道局有限公司，上海 200002

近年來，我國開展了大規模疏浚、填海造陸、造島吹填等工程，絞吸船在工程中發揮了重要的作用。絞吸船的排泥管經過長時間運行，會由于碰撞、泥沙沖擊導致損壞，影響吹填疏浚工作的順利進行，而傳統的堵漏方式會增加工程作業的損失。為此，文章研究了堵漏抱箍的應用。

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，使其到達指定的吹填區域。工作時，泥沙流動會沖擊排泥管，因而排泥管的使用壽命與泥沙的輸送量、類型、使用時間具有密切聯系。通常情況下，絞吸船的生產力為3500m3/h，排泥管的管徑為800mm，排泥過程中，排泥管內泥沙的流速在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烈，導致下管壁產生嚴重的磨損。為了延長管壁的使用壽命，會將管線的一周分成4個弧面，使用之前根據管厚調整位置，使更大管壁厚度的弧面作為下管使用。翻轉使用的方法可以在一定程度上延長排泥管的使用壽命，一般可以將極限使用范圍提高至3000萬m3。

1.2 碰損

疏浚吹填施工中要進行頻繁的拆卸、倒運、組裝工作，而排泥管需要堆放在施工現場，在施工過程中難免會發生碰撞。如果碰撞比較強烈，會導致管壁和管線兩端法蘭產生不同程度的變形或凹陷，尤其在排泥管磨損情況嚴重導致管壁較薄的情況下，凹陷會對排泥管產生嚴重影響，凹陷位置會受到碎石、泥沙的磨損而出現漏洞，導致排泥管出現泄漏，必須停船修理。管線兩端法蘭如果受到了強烈的撞擊，會出現平面不平的問題，影響排泥管的封閉，使法蘭的膠面不能壓實滲漏泥水，大量的泥沙會從法蘭螺栓位置滲出，甚至會由于壓力過大導致法蘭徹底損壞，不能修復。

1.3 腐蝕

海水中電解質較多，因此排泥管使用或者堆放時會受到海水的腐蝕作用，導致管壁出現銹蝕問題，管壁會越來越薄。腐蝕問題對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

筒節展開長度的計算公式為

式中：D1為排泥管內徑；t為排泥管管厚。

在內徑為850mm、管壁厚度為20mm的情況下，筒節理論長度為2732mm，允許誤差約為1.5mm；對角線為3392mm，允許誤差范圍為±2mm。

在管線劃線工作中，應該保證號料線清晰，確保尺寸滿足1～2mm的公差標準要求。切割之前，應對號料線的位置進行檢查，確認無誤后才能進行后續的切割工作。切割時預留2～4mm的切口量，若使用氣切割技術，表面粗度的允許極限應設置為0.2mm，并將切割線和號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，避免影響壓頭質量。壓頭的長度為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，應做好卷板機上輥和側輥位置的控制，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1.5mm，同時在制作過程中必須防止出現鼓腰問題，控制鼓腰量在1mm以下。卷制過程中，應該使用樣板進行曲度的驗證工作，并防止在接口位置出現翹拱，控制內凹棱角在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，應該使用調整器調整筒節兩邊對口，從中間向兩邊進行電焊，將兩側對口錯位量控制在1mm以下。

2.3 法蘭、肋板和腹板裝配

法蘭和筒節采用套裝的形式進行裝配，安裝時必須保證法蘭和筒節同心，局部偏離中心線應控制在1.5mm以下；法蘭和筒節必須垂直安裝，將不垂直度控制在2mm以下。焊接工作中，應保證法蘭的平面度為2mm，再根據圖紙要求裝配腹板，對法蘭螺絲孔位均勻進行肘板的安裝。

2.4 管體裝配

裝配工作中，排泥管的長度與圖紙的長度公差應控制在4mm以下，管身的直線長度需控制在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管線破口修補程序

3.1 排泥管破口形式

排泥管破口可以分為易補破口和隱蔽破口，易補破口的出現位置不隱蔽，周圍有足夠的空間滿足修補要求，管線維護人員可以使用焊接設備開展工作，可以在不停船的情況下完成修補工作。隱蔽破口由于空間位置狹小，導致周圍并沒有可焊接或者實用工具的空間，無法使用修理工具。例如，破口在排泥管下管壁位置，緊貼地面，修補空間較少；若在緊貼障礙物的位置出現破口，則必須停船補漏，否則將會影響絞吸船的工作效率。

3.2 傳統管線破口修補程序

為了避免破口對排泥管的正常工作產生影響，在生產期間必須做好對排泥管的日常檢查工作，以便能及時發現排泥管的破口問題，并根據破口問題制訂破口的處置措施。如果不及時修補排泥管出現的破口，破口位置會出現壓力集中的情況，導致破口增大。針對不同類型的破口，修補方式上也會有一定區別，應根據具體情況選擇合適的方式。

發現易補破口時可通知修理人員攜帶工具、設備和材料進行現場修補。管線隊必須配備小型聯體電焊機、挖掘機等設備，以滿足修補工作的要求。堵漏時，先使用土工布進行堵漏，控制鄱口位置的漏水問題，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破口的方式修補，必須停船修補，需拆卸管線的法蘭螺栓，吊起排泥管開展修補工作。拆卸過程中應做好放水、放氣工作，使用挖掘機調整排泥管，將隱蔽破口調整至可焊接位置，進行電焊補漏。完成補漏工作后，再恢復管線位置，然后重啟施工，所消耗的時間較長。

4 排泥管中堵漏抱箍的應用

4.1 具體應用

使用堵漏抱箍對于管線易補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鄱口位置靈活調整，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，避免了停船所導致的經濟損失。

抱箍的結構包括上下兩根半圓抱箍，每根端頭都焊接了25mm長、直徑為42mm的無縫鋼管，螺栓銷穿過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，上下抱箍需要抱住堵漏排泥管，開檔的寬度為160mm時，將兩根半圓抱箍裝入堵漏弧板隔板槽。將不銹鋼螺栓通過直徑22mm孔選入螺母中，完成固定工作。

堵漏時應沿著抱箍桿調整堵漏位置，將堵漏弧板調整到排泥管漏洞位置，然后調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準，并將連鎖板端移動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，通過調整使堵漏材料與洞口緊貼，將洞口徹底封閉。抱箍的結構簡單、組裝方便、使用周期較長，可以重復使用，滿足不同排泥管、不同位置破口的堵漏工作，而且具有可調整性，因此其適應性較強，可以按照不同直徑排泥管進行調整。在發現破口后，使用該方法可以及時完成堵漏工作，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行調整，精準確定堵漏點位置。同時，其質量較輕，整體質量在30kg以下，只需1名工人即可攜帶進入施工現場。

4.2 應用優勢

排泥管修補工作若需要停船進行，一般需要2h，在此過程中不能進行生產工作，且完成修補后還需要重啟主發動機，導致發動機頻繁受到啟停的沖擊，增加生產工作污染。若在停船時發動機繼續運轉，將會出現燃油空耗的情況。由于海上的情況并不穩定，需要面對海潮、海浪、海風的影響，以及錨繩受力變化，停船期間絞刀和作業面也會不斷偏移，導致重新開工時必須調整鉸刀位置，經過一段時間之后才能實現產能恢復，因此停船補漏的辦法會延誤工期，嚴重影響生產效率。使用抱箍堵漏后，在解決隱蔽破口問題時也不需要停船，省去了管線拆卸步驟。生產過程中的直接堵漏能保證生產，節約人力、物資，保證在修補過程中也能創造產值，還可以節省停船過程中的燃油損耗。

5 結論

排泥管在生產中容易出現破口，更換全新排泥管或者使用傳統方法修補都會導致嚴重的經濟損失，而使用堵漏抱箍可以在較低成本的情況下完成堵漏工作，達到堵漏效果的要求，且能確保作業的連續性。因此，應加強對堵漏抱箍的推廣和使用，以解決排泥管的破口問題，保證疏浚吹填工作的效率，提高整體經濟效益。