胶粘接法在地下管线带压泄露中的应用研究

郑丰收 李京 李进强

摘要：地下管线发生泄漏时需要及时对其进行维修处理，如果在维修过程中关闭地下管线运输功能，则会影响到其传输效率和人类生产生活。通过使用胶粘接法能够在地下管线带压条件下对泄漏位置进行维修，因此在维修过程中也不会影响地下管线的正常运作。所以文章将主要研究胶粘接法在地下管线带压泄漏中的应用。首先对胶粘接法应用的基本原理和修补特点进行分析，然后再主要分析应用胶粘接法的设备和材料，最后对胶粘接法应用于地下管线维修中的注意事项进行分析。总之，地下管线带压条件下，使用胶粘接法能够实现维修操作。

关键词：胶粘接法;泄漏;带压;维修

中图分类号：TQ437

文献标识码：A

文章编号：1001-5922（2020）07-0027-04

中國地下管线错综复杂，当发生泄漏问题进行维修处理时，需要将管线关闭，则会造成较大的影响，随着中国胶粘接法的发展，地下管线能够在带压条件进行维修，不仅不会影响维修的效果，还能够保证地下管线的正常运行[1-2]。所以文章将对胶粘接法进行应用分析，实现带压条件下地下管线泄漏问题维修操作。

1胶粘接法修复管线的基本原理

当管线处于带压情况时，使用胶粘接法能对其泄漏问题进行修补。该方法的主要原理在于使用高分子材料作为密封剂，然后通过使用相关设备，将密封剂压人到新建立的密封空腔中，于是可以对管线出现泄漏的位置形成一个新的密封结果，从而可以对管线泄漏孔实现堵住的目的[3-4]。

使用胶粘接法堵住管线泄漏孔的方式：当管线发生泄漏情况时，直接在带压中进行封堵操作，首先在泄漏管段上安装中空夹具，于是可以使得发生泄漏的位置周围形成一个封闭的空间，然后再对该空间部分进行施工，就不会影响到管线的正常工作;再将密封剂使用高压注射枪浆其填满整个封闭空间，密封胶需要进行固化，从而达到一定的强度，为了快速固化，在保持泄漏介质压力和挤压压力达到平衡的前提上，增加一定的温度，可以提高操作速度;于是可以将泄漏位置进行堵塞。总之，胶粘接法修补管线泄漏位置就是在泄漏位置构件一个可拆、牢固的新密封结果，如图1所示。

2胶粘接法修补的特点

地下管线发生泄漏时，使用胶粘接法进行修补，具有以下几个特点：

1）地下管线不需要停气就可以直接进行修补，于是不会因为修补造成不能正常输气，即能带压进行修补工作。

2）不是任何地下管线都可以使用胶粘接法，只有当地下管线中的压力小于32MPa时才能进行使用。

3）进行修补操作时不会对原始管道造成任何结构影响，也不需要对泄漏部分进行其他方面的处理。

4）使用密封胶完成修补工作，不会粘牢在金属表面，所以进行拆除时将会比较方便。

5）胶粘接法在应用过程中使用手动液压操作，于是具有很好的安全性，甚至能够在防爆区、防火区进行使用。

6）胶粘接法密封性能较好，粘接牢固、使用寿命长，地下管线进行大修周期时也不会发生任何的问题。

3胶粘接法应用的设备及材料

3.1高压油泵

胶粘接法在应用过程中，需要将密封胶注入到地下管线泄漏区域，其中需要利用液压系统压力，即高压注射枪和高压油泵共同提供动力，如图2所示，才能在地下管线带压情况完成注射密封胶的操作河。在施工过程中比较常用的高压注射枪的一级活塞直径是40mm。

在应用胶粘接法操作过程中，按照正常的操作范式和使用合格的密封胶，然后通过利用高压油泵，手动完成所需推力将密封胶注入管内，然后油泵压力表会显示出输出压力值，当压力小于30MPa时就能够完成将密封胶注人到空腔中的流动力。

由于高压注射枪的二级推杆塞面积为16mm，级活塞直径又已知，然后根据静液压力平衡公式可以通过一级活塞承受压求出二级推杆产生压力。液压力平衡公式如下所示：

级活塞面积x-级活塞承受压力

=二级活塞面积x二级推杆产生压力

由于手动高压油泵最大升压值为60MPa，于是可以通过上述公式计算出二级推杆最大推力为142MPa。该推力非常大，足以能够将密封胶推成流动状态，从而能够说明密封胶能够对地下管线进行维修处理，堵住管线泄漏问题。

3.2高压注射枪

在使用胶粘接法时，高压注射枪属于最为重要的一个工具，按照结果不一样，能够将高压注射枪分为不同的形式，比如有人工复位式注射枪、机械复位式注射枪、液压复位式注射枪和连续填充液复位式注射枪等等[7]。

液压复位式注射枪的动力来源为液压系统的液压，该注射枪中主要的结构为同轴推杆和活塞，将密封胶放人到该工具中，然后使用推杆和活塞能够将密封胶注入到空腔中。液压复位式注射枪如图3所示。

连续填充液复位式注射枪的功能更加强大，因为其在液压复位注射枪的基础上进行改进，液压复位注射枪需要对连接螺母进行拆除，工作时会比较麻烦，而连续填充液压复位式注射枪不需要有该操作步骤，因为在其枪头上配置了条形开口填料密封剂。在使用过程需要需要尽量将枪体总量和原液压复位式接近，其结构如图4所示。

3.3专用固定夹具

固定夹具的主要作用就是容纳密封胶，然后还可以防止密封胶出现外溢现象，安装位置为将其夹在管

线泄漏处，可以使得密封胶限制在泄漏部位周围，从而实现修理泄漏位置的目的[8-9]。一般情况下，专用固定夹具可以分为直管固定夹具、法兰密封垫片泄漏固定夹具和弯管固定夹具。在选择何种夹具时需要考虑到管道泄漏部位的直径和几何形状。

1）直管固定夹具。直管固定夹具顾名思义主要应用于直管段的修补，并且该直管段出现泄漏的主要原因在于焊缝没有焊透或者点腐蚀穿孔等。直管固定.夹的结构如图5所示，会设计成剖分式，然后在其上面开两个注人孔，且在设计时需要将孔的宽度大于泄漏孔径的4～6倍。图5中的d表示为夹具内径，D内为夹具腔体内径，B为夹具宽度。

专用固定夹具只是暂时将其安装在地下管线中，当完成维修后需要将其拆除，所以专用固定夹具需要具备安装和拆除操作比较简单的特点，所以为了实现该目的，会将其作为剖分式，然后根据地下管线泄漏实际情况确定夹具的几个注人孔和几等分剖面。例如，地下管径比较大，则需要多开注人孔，然后将其划分为3或者4等分结构，从而才能够满足排气、卸压和注入密封胶的要求。

2）法兰密封垫片泄漏固定夹具

法兰密封垫片泄漏固定夹相对于其他两种结构，其使用频率相对较高，应用范围比较广，该结构如图6所示，图中L為耳板螺孔间距，C为耳板定位尺寸，在设置L时需要尽可能的小，更有利于该类型固定夹的使用。

3）弯管固定夹具

图7即为弯管固定夹具的结构，主要应用于弯头处发生泄漏情况的地下管线。在地下管线的弯头部分发生泄漏主要是其外侧管壁磨穿和蚀穿，弯头处的内存很少发生泄漏情况，另外弯头泄漏的面积比较大，且其形状比较复杂，在制作弯管固定夹具时，选择比泄漏管外径大8～10mm的管子作为弯管材料，且弯管的曲率要去泄漏处相同，然后将其分成两部分，最后将其进行封口处理和制作注人孔。

3.4密封胶

在地下管线泄漏维修中使用胶粘接法最为重要的材料为密封胶，能够对泄漏位置进行密封处理，从而达到维修的目的。所以一个合适的密封胶直接影响着地下管线维修的效果。作为地下管线修补所用的密封胶需要具备较好的稳定性、耐候性、力学性能和不渗透性等，还要能够具备填充、注射和迅速固化的特点。也就是密封胶在受到压力和温度作用是，能够被注射到密封腔中，即具有流动性，并且还能够迅速固化，从而达到一定的强度，修补完成后，密封胶需要有很好的使用性能，能够连续使用8000h以上。

密封胶的基本原料为高分子化合物，然后再在其中加入不同添加剂，从而使其具备耐酸碱、耐热、耐油和抗老化等作用，以及还需要具备可拆性、塑性和韧性等，当然从环保理念上将还需要具有不会污染气体且无毒的特点。

4胶粘接法应用过程中的注意事项

1）在带压条件对地下管线进行维修时，安装夹具是比较困难的，容易发生一定的安全事故，所以在安装过程中需要戴好防护用品，且操作人员尽可能的站在上风口，当无法站在上风口时可以使用强制吹风的方式防止：工作人员受到伤害。另外，在安装过程中，还需要注意不能将夹具上的注人孔对着燃气泄漏孔，不然就会影响到密封的效果。

2）完成夹具安装之后，继而可以安装注射枪，然后与油泵进行连接，最后就可以将密封胶注入到腔内，在注射过程中，需要注意的是首先将距离泄漏点最远地方的注入孔进行施胶工作，然后密封胶在腔内就会逐渐向泄漏点进行推进，于是就可以将管内之前存留的气体排出管外，于是有助于提高密封效果。在注射过程中还需要注意控制注射压力，不能过大也不能过小，当止住泄漏口后要立即停止施压，从而防止密封胶进入到管道内。

5结语

综上所述，随着地下管线的重要性越来越高，也容易发生泄漏问题，关闭地下管线阀门进行维修处理就会影响到管线的正常运行，于是使用文章所分析的胶粘接法能够在带压情况下维修泄漏问题，并且具有较好的影响效果，所以当地下管线出现漏洞进行维修处理也能够正常的运行。

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