CN104832745A - 弧板式大口径pe管道带压修复结构及其修复方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种弧板式大口径PE管道带压修复结构及其修复方法，包括止漏板、PE弧板，止漏板通过高弹性密封圈及紧固螺丝封堵在PE管道破损部位；PE弧板内弧面与PE管道外表面匹配，在内弧面中部设置有嵌入止漏板的凹槽，凹槽外周的内弧面中镶嵌有电磁绝缘加热线并埋设有测温探头；PE弧板通过电磁热熔与PE管道熔合为一体，并将止漏板置于其内表面凹槽与PE管道形成的空间内。本发明将机械止漏与电磁热熔有机结合，机械止漏封堵泄漏介质，形成初始密封，为PE弧板与原PE管道利用电磁热熔熔合创造条件，最终通过PE弧板与PE管道熔合为一体，实现对PE管道破损部位的带压修复。

Description

弧板式大口径PE管道带压修复结构及其修复方法

技术领域

本发明涉及PE管道在运行状态下的破损修复，具体是一种弧板式大口径PE管道带压修复结构及其修复方法。

背景技术  

PE材质管道尤其是大口径管道因其优良的耐腐蚀性、弹性塑性大、便于长距离铺设以及使用寿命长等优点，近年来正在被广泛应用。由于制造、安装和不可抗力等原因会导致管线破损乃至断裂，从而造成物料浪费、停产、环境污染甚至引发重大事故。

PE材料属于高分子惰性材料，很难与其他材料粘接，且弹性很大但刚度很低，随着管道运行压力的变化，管道直径、长度、厚度等几何尺寸都会发生动态改变。传统的管道带压修复技术包括钢带拉紧技术、化学粘合技术、注剂式密封技术以及套管式密封技术等，仅仅适用于刚度较大的金属与非金属管道，而不适用于PE管道，尤其是不适用于大口径PE管道。目前，PE管道发生破损时，常规的修复方法是将破损的管段割除换新，方法是用热熔机将新管道与原管道热熔对接；小口径PE管道可采用承插式热熔焊接的方法，但这些修复方法的前提是必须要将管道内的介质排空，而且热熔接口处不能有任何的污物、杂质、水滴乃至水蒸气，否则无法熔合。而对于地下敷设的管道、输送污染性介质的管道或长距离输送的管道而言，管道排空几乎不能实现，即使能够排空，难度也很大，需消耗大量的人力、物力和财力，且施工周期比较长，工作量大。以30km长的DN900浓海水PE管道破损事故为例，一次的经济损失就达300余万元。

发明内容

本发明旨在解决破损大口径PE管道带压修复的问题，提供一种能在PE管道正常运行的状态下，对PE管道管体上出现的长度小于3M的贯穿性裂纹和小于管道直径的孔洞状破损进行修复的弧板式大口径PE管道带压修复结构及其修复方法。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：

一种弧板式大口径PE管道带压修复结构，包括止漏板、PE弧板，所述的止漏板封盖在PE管道破损部位处并与PE管道密封连接；所述的PE弧板内弧面与PE管道外表面匹配，在内弧面中部设置有嵌入所述止漏板的凹槽，凹槽外周的内弧面中镶嵌有电磁绝缘加热线并埋设有测温探头，电磁绝缘加热线、测温探头分别设置有与外置的电源控制器、温控器相连接的接线端子；所述的PE弧板通过电磁热熔与PE管道熔合为一体，并将所述止漏板置于其内表面凹槽与PE管道形成的空间内。

作为优选，所述的止漏板是一块与PE管道破损部位形状和大小匹配的不锈钢薄板，不锈钢薄板周边按一定距离均布有螺丝孔，不锈钢薄板与PE管道之间设置高弹性密封圈并通过紧固螺丝与PE管道密封连接。

上述弧板式大口径PE管道带压修复结构的修复方法，按下述步骤进行：

（1）根据PE管道的破损部位的大小、形态及泄漏情况制作止漏板，然后将止漏板封盖在PE管道破损部位处并与PE管道密封连接，以阻断介质泄漏，消除泄漏介质对修复工作的影响；

（2）根据PE管道的直径、压力等级、破损部位的形态及位置、输送介质的危害性计算受力情况来确定熔合面积，根据熔合面积确定PE弧板的几何尺寸；根据止漏板的形状和大小确定、加工PE弧板内弧面中部的凹槽；根据熔合面积确定电磁绝缘加热线的布置方式、温控探头的数量及埋设位置；

（3）完成电磁绝缘加热线及温控探头在PE弧板中的镶嵌、埋设工作；

（4）对PE管道上的熔合位置表面进行预处理，包括管道校圆、缺陷修补、清除各种杂质及变性层；

（5）以止漏板作为定位基准划线定位，确定PE弧板在PE管道上的准确位置并安装PE弧板，精细调整PE弧板与PE管道的接触间隙，调整合格后用卡具将PE弧板固定在PE管道上，此时，止漏板置于PE弧板内表面凹槽与PE管道形成的空间内；

（6）电磁绝缘加热线与电源控制器进行连接；温控探头与温控器进行连接；

（7）给电源控制器送电，电源控制器的电压输出、电流输出全部归零；合上电源控制器的输出开关，缓慢调节电压、电流输出旋钮，当电流增加至6A时，保持15分钟的恒定，检查PE弧板与PE管道的接触部位有无异常，观察温控器的显示温度与校验温度是否一致；逐渐调高电源控制器的输出电压、电流值，控制合理的温升速度，以不超过15度/分钟为宜，当温度升高至熔合温度时断开电源控制器的输出开关；PE弧板与PE管道的电磁热熔作业结束；

（8）电磁热熔作业结束后，拆除电源控制器；待温度降至80℃以下时拆除卡具及温控器，至此完成对PE管道管体上破损部位的带压修复。

采用上述技术方案的本发明，与现有传统修复技术相比，其特别之处是：

将机械方法止漏与电磁热熔技术有机结合，机械方式止漏封堵泄漏介质，形成初始密封，为PE弧板与原PE管道利用电磁热熔技术熔合创造条件，最终通过PE弧板与PE管道熔合为一体，实现对PE管道破损部位的带压修复，修复方法可操作性强，修复结构密封效果好，寿命长。

附图说明

图1为PE管道带压修复结构组装分解示意图；

图2为PE弧板断面结构示意图；

图3为PE管道带压修复结构完成后外部示意图；

图中：PE管道1，电源控制器2 ，止漏板3，电磁绝缘加热线4 ，PE弧板5，温控器6，高弹性密封圈7，破损部位8，凹槽9。

具体实施方式

下面结合附图对发明作进一步阐述，但实施例不对本发明构成任何限制。

参见图1、图2，本实施例给出的弧板式大口径PE管道带压修复结构，由止漏板3、电磁绝缘加热线4及温控探头、PE弧板5、高弹性密封圈7及紧固螺钉组成，止漏板3是一块与PE管道1的破损部位8形状和大小相匹配的不锈钢薄板，不锈钢薄板周边按一定距离均布螺丝孔，止漏板3通过高弹性密封圈7及紧固螺丝封堵在PE管道1的破损部位8；PE弧板5的内弧面与PE管道1外表面匹配，在内弧面中部设置有凹槽9，凹槽9的形状和大小与止漏板3匹配，止漏板3嵌入凹槽9中，并与凹槽9四周留有不大于10mm间隙；凹槽9外周的内弧面中镶嵌有电磁绝缘加热线4并埋设有测温探头，电磁绝缘加热线4、测温探头分别设置有与外置的电源控制器2、温控器6相连接的接线端子；PE弧板5通过电磁热熔与PE管道1熔合为一体，并将止漏板3置于凹槽9与PE管道1形成的空间内。

上述带压修复结构，对PE管道1的管体上出现的长度小于3M的贯穿性裂纹和小于管道直径的孔洞状破损均适用。

通过调整电源控制器2的输出电压、电流，可以为PE弧板5与PE管道1的电磁热熔提供稳定的能量输出。

温控器6探测电磁绝缘加热线4周边PE弧板5与PE管道1接触面熔合区域的温度，从而为电源控制器2提供操控数据，通过对电源控制器2的实时跟踪调控，精确控制电磁绝缘加热线4的加热温度和温升速度。

本实施例给出的弧板式大口径PE管道带压修复结构的修复方法，按下述步骤进行：

（1）根据PE管道1的破损部位8的大小、形态及泄漏情况制作止漏板3，通过紧固螺丝将止漏板3固定在PE管道1的破损部位8上，止漏板3与PE管道1之间加装高弹性密封圈7，利用紧固螺丝对止漏板3和高弹性密封圈7施加压力形成初始密封，彻底阻断介质泄漏，消除泄漏介质对修复工作的影响。

（2）根据PE管道1的直径、压力等级、破损部位8的形态及位置、输送介质的危害性计算受力情况来确定熔合面积，根据熔合面积确定PE弧板5的几何尺寸；根据止漏板3的形状和大小确定、加工PE弧板5内弧面中部的凹槽9；根据熔合面积确定电磁绝缘加热线4的布置方式及温控探头的数量及埋设位置。

（3）完成电磁绝缘加热线4及温控探头在PE弧板5中的镶嵌、埋设工作。

（4）对PE管道1上的熔合位置表面进行预处理，包括管道校圆、缺陷修补、清除各种杂质及变性层等。

（5）以止漏板3作为定位基准划线定位，确定PE弧板5在PE管道1上的准确位置，精细调整PE弧板5与PE管道1的接触间隙，调整合格后用卡具将PE弧板5固定在PE管道1上，此时，止漏板3置于PE弧板5内表面凹槽9与PE管道1形成的空间内。

（6）电磁绝缘加热线4与电源控制器2进行连接；温控探头与温控器6进行连接。

（7）给电源控制器2送电，电源控制器2的电压输出、电流输出全部归零；合上电源控制器2的输出开关，缓慢调节电压、电流输出旋钮，当电流增加至6A时，保持15分钟的恒定，检查PE弧板5与PE管道1的接触部位有无异常，观察温控器6的显示温度与校验温度是否一致；逐渐调高电源控制器2的输出电压、电流值，控制合理的温升速度，以不超过15度/分钟为宜，当温度升高至熔合温度（160-240℃）时断开电源控制器2的输出开关；PE弧板5与PE管道1的电磁热熔作业结束。

（8）电磁热熔作业结束后，拆除电源控制器2；待温度降至80℃以下时拆除卡具及温控器6，至此完成对PE管道1管体上破损部位8的带压修复。

上述实施例仅仅是对本发明作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (3)

1.一种弧板式大口径PE管道带压修复结构，其特征在于，包括止漏板、PE弧板，所述的止漏板封盖在PE管道破损部位处并与PE管道密封连接；所述的PE弧板内弧面与PE管道外表面匹配，在内弧面中部设置有嵌入所述止漏板的凹槽，凹槽外周的内弧面中镶嵌有电磁绝缘加热线并埋设有测温探头，电磁绝缘加热线、测温探头分别设置有与外置的电源控制器、温控器相连接的接线端子；所述的PE弧板通过电磁热熔与PE管道熔合为一体，并将所述止漏板置于其内表面凹槽与PE管道形成的空间内。

2.根据权利要求1所述的弧板式大口径PE管道带压修复结构，其特征在于，所述的止漏板是一块与PE管道破损部位形状和大小匹配的不锈钢薄板，不锈钢薄板周边按一定距离均布有螺丝孔，不锈钢薄板与PE管道之间设置高弹性密封圈并通过紧固螺丝与PE管道密封连接。

3.一种如权利要求1-2中任意一项所述的弧板式大口径PE管道带压修复结构的修复方法，其特征在于，按下述步骤进行：

（1）根据PE管道的破损部位的大小、形态及泄漏情况制作止漏板，然后将止漏板封盖在PE管道破损部位处并与PE管道密封连接，以阻断介质泄漏，消除泄漏介质对修复工作的影响；

（2）根据PE管道的直径、压力等级、破损部位的形态及位置、输送介质的危害性计算受力情况来确定熔合面积，根据熔合面积确定PE弧板的几何尺寸；根据止漏板的形状和大小确定、加工PE弧板内弧面中部的凹槽；根据熔合面积确定电磁绝缘加热线的布置方式、温控探头的数量及埋设位置；

（3）完成电磁绝缘加热线及温控探头在PE弧板中的镶嵌、埋设工作；

（4）对PE管道上的熔合位置表面进行预处理，包括管道校圆、缺陷修补、清除各种杂质及变性层；

（5）以止漏板作为定位基准划线定位，确定PE弧板在PE管道上的准确位置并安装PE弧板，精细调整PE弧板与PE管道的接触间隙，调整合格后用卡具将PE弧板固定在PE管道上，此时，止漏板置于PE弧板内表面凹槽与PE管道形成的空间内；

（6）电磁绝缘加热线与电源控制器进行连接；温控探头与温控器进行连接；

（7）给电源控制器送电，电源控制器的电压输出、电流输出全部归零；合上电源控制器的输出开关，缓慢调节电压、电流输出旋钮，当电流增加至6A时，保持15分钟的恒定，检查PE弧板与PE管道的接触部位有无异常，观察温控器的显示温度与校验温度是否一致；逐渐调高电源控制器的输出电压、电流值，控制合理的温升速度，以不超过15度/分钟为宜，当温度升高至熔合温度时断开电源控制器的输出开关；PE弧板与PE管道的电磁热熔作业结束；

（8）电磁热熔作业结束后，拆除电源控制器；待温度降至80℃以下时拆除卡具及温控器，至此完成对PE管道管体上破损部位的带压修复。