排泥管中堵漏抱箍的应用研究

施宝林

中交上海航道局有限公司，上海 200002

近年来，我国开展了大规模疏浚、填海造陆、造岛吹填等工程，绞吸船在工程中发挥了重要的作用。绞吸船的排泥管经过长时间运行，会由于碰撞、泥沙冲击导致损坏，影响吹填疏浚工作的顺利进行，而传统的堵漏方式会增加工程作业的损失。为此，文章研究了堵漏抱箍的应用。

1 排泥管损坏的原因

1.1 磨损

排泥管的作用在于输送泥沙，使其到达指定的吹填区域。工作时，泥沙流动会冲击排泥管，因而排泥管的使用寿命与泥沙的输送量、类型、使用时间具有密切联系。通常情况下，绞吸船的生产力为3500m3/h，排泥管的管径为800mm，排泥过程中，排泥管内泥沙的流速在6.6m/s左右。由于重力的作用，排泥管下半部分的摩擦最为强烈，导致下管壁产生严重的磨损。为了延长管壁的使用寿命，会将管线的一周分成4个弧面，使用之前根据管厚调整位置，使更大管壁厚度的弧面作为下管使用。翻转使用的方法可以在一定程度上延长排泥管的使用寿命，一般可以将极限使用范围提高至3000万m3。

1.2 碰损

疏浚吹填施工中要进行频繁的拆卸、倒运、组装工作，而排泥管需要堆放在施工现场，在施工过程中难免会发生碰撞。如果碰撞比较强烈，会导致管壁和管线两端法兰产生不同程度的变形或凹陷，尤其在排泥管磨损情况严重导致管壁较薄的情况下，凹陷会对排泥管产生严重影响，凹陷位置会受到碎石、泥沙的磨损而出现漏洞，导致排泥管出现泄漏，必须停船修理。管线两端法兰如果受到了强烈的撞击，会出现平面不平的问题，影响排泥管的封闭，使法兰的胶面不能压实渗漏泥水，大量的泥沙会从法兰螺栓位置渗出，甚至会由于压力过大导致法兰彻底损坏，不能修复。

1.3 腐蚀

海水中电解质较多，因此排泥管使用或者堆放时会受到海水的腐蚀作用，导致管壁出现锈蚀问题，管壁会越来越薄。腐蚀问题对排泥管的影响较为均匀，每年腐蚀1.5～ 2.0mm。

2 排泥管制作工艺要求

2.1 下料

筒节展开长度的计算公式为

式中：D1为排泥管内径；t为排泥管管厚。

在内径为850mm、管壁厚度为20mm的情况下，筒节理论长度为2732mm，允许误差约为1.5mm；对角线为3392mm，允许误差范围为±2mm。

在管线划线工作中，应该保证号料线清晰，确保尺寸满足1～2mm的公差标准要求。切割之前，应对号料线的位置进行检查，确认无误后才能进行后续的切割工作。切割时预留2～4mm的切口量，若使用气切割技术，表面粗度的允许极限应设置为0.2mm，并将切割线和号料线的允许偏差控制为0.5mm，气切割口面和板材表面的不垂直度应控制在1mm以下。

2.2 压头和滚圆

钢板压头前，需要清理切割渣，避免影响压头质量。压头的长度为250mm，先剪定直径850mm的样板压头，并控制曲率保证与样板之间的间隙控制在2mm以下。滚圆和划角尺线的过程中，要保证角尺线平行于滚轴的中心线，滚圆后使用样板检查滚圆的曲率，并且要做好工艺控制，保证滚圆之后钢板表面光滑平整。卷圆时，应做好卷板机上辊和侧辊位置的控制，确保二者平行，从而保证卷圆两边直径大小相同，直径差别最大不超过1.5mm，同时在制作过程中必须防止出现鼓腰问题，控制鼓腰量在1mm以下。卷制过程中，应该使用样板进行曲度的验证工作，并防止在接口位置出现翘拱，控制内凹棱角在2mm以下。完成卷制工作后，检查管身椭圆度，必须控制在3mm以下。在焊接工作中，应该使用调整器调整筒节两边对口，从中间向两边进行电焊，将两侧对口错位量控制在1mm以下。

2.3 法兰、肋板和腹板装配

法兰和筒节采用套装的形式进行装配，安装时必须保证法兰和筒节同心，局部偏离中心线应控制在1.5mm以下；法兰和筒节必须垂直安装，将不垂直度控制在2mm以下。焊接工作中，应保证法兰的平面度为2mm，再根据图纸要求装配腹板，对法兰螺丝孔位均匀进行肘板的安装。

2.4 管体装配

装配工作中，排泥管的长度与图纸的长度公差应控制在4mm以下，管身的直线长度需控制在5mm以下。两端的法兰螺丝孔的同轴度需要控制在2mm左右，法兰平行度控制在3mm。

3 排泥管破口形式及传统管线破口修补程序

3.1 排泥管破口形式

排泥管破口可以分为易补破口和隐蔽破口，易补破口的出现位置不隐蔽，周围有足够的空间满足修补要求，管线维护人员可以使用焊接设备开展工作，可以在不停船的情况下完成修补工作。隐蔽破口由于空间位置狭小，导致周围并没有可焊接或者实用工具的空间，无法使用修理工具。例如，破口在排泥管下管壁位置，紧贴地面，修补空间较少；若在紧贴障碍物的位置出现破口，则必须停船补漏，否则将会影响绞吸船的工作效率。

3.2 传统管线破口修补程序

为了避免破口对排泥管的正常工作产生影响，在生产期间必须做好对排泥管的日常检查工作，以便能及时发现排泥管的破口问题，并根据破口问题制订破口的处置措施。如果不及时修补排泥管出现的破口，破口位置会出现压力集中的情况，导致破口增大。针对不同类型的破口，修补方式上也会有一定区别，应根据具体情况选择合适的方式。

发现易补破口时可通知修理人员携带工具、设备和材料进行现场修补。管线队必须配备小型联体电焊机、挖掘机等设备，以满足修补工作的要求。堵漏时，先使用土工布进行堵漏，控制鄱口位置的漏水问题，也可以直接使用直径在15mm左右的排水小孔铁板紧贴破口，环绕一圈后焊柱，再使用螺栓封堵小孔完成堵漏工作。

隐蔽破口不能使用易补破口的方式修补，必须停船修补，需拆卸管线的法兰螺栓，吊起排泥管开展修补工作。拆卸过程中应做好放水、放气工作，使用挖掘机调整排泥管，将隐蔽破口调整至可焊接位置，进行电焊补漏。完成补漏工作后，再恢复管线位置，然后重启施工，所消耗的时间较长。

4 排泥管中堵漏抱箍的应用

4.1 具体应用

使用堵漏抱箍对于管线易补破口和隐蔽破口的堵漏工作都有较好的效果。堵漏抱箍上的堵漏板位置可以根据鄱口位置灵活调整，满足堵漏需求，使隐蔽破口也能在不停船的情况下完成堵漏工作，避免了停船所导致的经济损失。

抱箍的结构包括上下两根半圆抱箍，每根端头都焊接了25mm长、直径为42mm的无缝钢管，螺栓销穿过4根管套，中间定位套和垫片的后端有两根锁紧螺母。堵漏时，上下抱箍需要抱住堵漏排泥管，开档的宽度为160mm时，将两根半圆抱箍装入堵漏弧板隔板槽。将不锈钢螺栓通过直径22mm孔选入螺母中，完成固定工作。

堵漏时应沿着抱箍杆调整堵漏位置，将堵漏弧板调整到排泥管漏洞位置，然后调整另一端连锁板到安装位置，使堵漏抱箍堵漏弧板上的螺栓和破口对准，并将连锁板端移动到有锁紧丝杆操作空间的位置。漏洞口塞入堵漏材料，抱箍另一端丝杆部分安装22mm的螺母，并旋紧，使堵漏弧板紧贴排泥管面，通过调整使堵漏材料与洞口紧贴，将洞口彻底封闭。抱箍的结构简单、组装方便、使用周期较长，可以重复使用，满足不同排泥管、不同位置破口的堵漏工作，而且具有可调整性，因此其适应性较强，可以按照不同直径排泥管进行调整。在发现破口后，使用该方法可以及时完成堵漏工作，并具有较好的效果，确定连锁板位置后，也能拌紧抱箍，之后堵漏弧板可以在抱箍杆的一周进行调整，精准确定堵漏点位置。同时，其质量较轻，整体质量在30kg以下，只需1名工人即可携带进入施工现场。

4.2 应用优势

排泥管修补工作若需要停船进行，一般需要2h，在此过程中不能进行生产工作，且完成修补后还需要重启主发动机，导致发动机频繁受到启停的冲击，增加生产工作污染。若在停船时发动机继续运转，将会出现燃油空耗的情况。由于海上的情况并不稳定，需要面对海潮、海浪、海风的影响，以及锚绳受力变化，停船期间绞刀和作业面也会不断偏移，导致重新开工时必须调整铰刀位置，经过一段时间之后才能实现产能恢复，因此停船补漏的办法会延误工期，严重影响生产效率。使用抱箍堵漏后，在解决隐蔽破口问题时也不需要停船，省去了管线拆卸步骤。生产过程中的直接堵漏能保证生产，节约人力、物资，保证在修补过程中也能创造产值，还可以节省停船过程中的燃油损耗。

5 结论

排泥管在生产中容易出现破口，更换全新排泥管或者使用传统方法修补都会导致严重的经济损失，而使用堵漏抱箍可以在较低成本的情况下完成堵漏工作，达到堵漏效果的要求，且能确保作业的连续性。因此，应加强对堵漏抱箍的推广和使用，以解决排泥管的破口问题，保证疏浚吹填工作的效率，提高整体经济效益。