CN104848000A - 鞍座式大口径pe管道带压修复结构及其修复方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种鞍座式大口径PE管道带压修复结构及其修复方法。包括PE鞍型管座、止漏板，所述PE鞍型管座与PE管道外表面接触的鞍型弧面内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，PE鞍型管座封盖在PE管道破损部位处并与PE管道通过电磁热熔熔合为一体；PE鞍型管座上套装有活套法兰，PE鞍型管座上端口通过活套法兰及螺栓密封连接有法兰盖；所述止漏板封盖在PE管道破损部位处并与PE管道密封连接，且处于PE鞍型管座内孔之中。本发明将破损PE管道修复的难题转化为简单的机械式封堵，从而方便快捷地实现PE管道破损部位的带压修复。

Description

鞍座式大口径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，具体是一种鞍座式大口径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0.5米的贯穿性裂纹和直径小于0.5米的孔洞状破损进行修复的鞍座式大口径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：

一种鞍座式大口径PE管道带压修复结构，包括PE鞍型管座、止漏板，所述PE鞍型管座与PE管道外表面接触的鞍型弧面内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，PE鞍型管座封盖在PE管道破损部位处并与PE管道通过电磁热熔熔合为一体；PE鞍型管座上套装有活套法兰，PE鞍型管座上端口通过活套法兰及螺栓密封连接有法兰盖；所述止漏板封盖在PE管道破损部位处并与PE管道密封连接，且处于PE鞍型管座内孔之中。

上述鞍座式大口径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鞍型管座的几何尺寸、电磁绝缘加热线的布置方式、温控探头的数量及埋设位置，确定活套法兰、法兰盖的技术参数，并对上述部件进行加工制作；

（3）完成电磁绝缘加热线及温控探头在PE鞍型管座鞍型弧面中的镶嵌、埋设工作；

（4）在PE管道上确定PE鞍型管座的熔接位置，对该位置管道的表面进行预处理，包括管道校圆、缺陷修补、清除各种杂质及变性层；

（5）安装PE鞍型管座，精细调整PE鞍型管座鞍型弧面和PE管道外表面之间的接触间隙，调整合格后利用卡具将PE鞍型管座固定在PE管道上，且止漏板处于PE鞍型管座内孔之中；

（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10分钟的恒定，检查PE鞍型管座与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鞍型管座与PE管道的电磁热熔作业结束；

（8）安装活套法兰和法兰盖，在法兰盖密封面上涂抹密封胶，用螺栓连接固定，在PE鞍型管座、法兰盖与PE管道之间形成密封腔体；

（9）拆除电源控制器，待温度降至80℃时拆除温控器和卡具，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：

先通过止漏板封堵PE管道破损部位，形成初始密封，为PE鞍型管座与原PE管道利用电磁热熔技术熔合创造条件，最终通过PE鞍型管座与PE管道熔合为一体，将破损PE管道修复的难题转化为简单的机械式封堵，从而方便快捷地实现PE管道破损部位的带压修复。

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金属薄板，金属薄板周边按一定距离均布有螺丝孔，金属薄板与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。

附图说明

图1为本发明实施例带压修复结构示意图；

图2为带压修复结构完成后侧向结构示意图；

图中：PE管道1，破损部位2，电磁绝缘加热线3，PE鞍型管座4，法兰盖5，高弹性密封圈6，止漏板7，密封胶8，螺栓9，活套法兰10，温控器11，电源控制器12。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步阐述，但实施例不对本发明构成任何限制。

参见图1、图2，本实施例给出的鞍座式大口径PE管道带压修复结构，由PE鞍型管座4、法兰盖5、高弹性密封圈6、止漏板7、螺栓9、活套法兰10构成，PE鞍型管座4的鞍型弧面与PE管道1外表面相吻合，鞍型弧面内根据实际需要按一定方式镶嵌有电磁绝缘加热线3并埋设有测温探头，电磁绝缘加热线3和测温探头分别设置有与外置的电源控制器12、温控器11相连接的接线端子；PE鞍型管座4封盖在PE管道1的破损部位2处并与PE管道1通过电磁热熔熔合为一体；PE鞍型管座4上套装有活套法兰10，PE鞍型管座4的上端口设置法兰盖5，法兰盖5与PE鞍型管座4上端口接触面涂抹有密封胶8，法兰盖5、PE鞍型管座4、活套法兰10通过螺栓9紧固连接为一体，使PE鞍型管座4内孔形成密封腔；止漏板7是一块与PE管道1的破损部位2形状和大小匹配的金属薄板，金属薄板周边按一定距离均布有螺丝孔，金属薄板与PE管道1之间设置有高弹性密封圈6并通过紧固螺丝与PE管道1密封连接，止漏板7处于PE鞍型管座4的内孔之中。

上述鞍座式大口径PE管道带压修复结构的修复方法是：

（1）根据PE管道1的破损部位2的大小、形态及泄漏情况制作止漏板7，然后将止漏板7封盖在PE管道1的破损部位2处并与PE管道1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1的直径、压力等级、破损部位2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鞍型管座4的几何尺寸、电磁绝缘加热线3的布置方式、温控探头的数量及埋设位置，确定活套法兰10、法兰盖5的技术参数，并对上述部件进行加工制作；

（3）完成电磁绝缘加热线3及温控探头在PE鞍型管座4的鞍型弧面中的镶嵌、埋设工作；

（4）在PE管道1上确定PE鞍型管座4的熔接位置，对该位置管道的表面进行预处理，包括管道校圆、缺陷修补、清除各种杂质及变性层；

（5）精细调整PE鞍型管座4的鞍型弧面和PE管道1外表面之间的接触间隙，调整合格后利用卡具将PE鞍型管座4固定在PE管道1上，且使止漏板7处于PE鞍型管座4的内孔之中；

（6）电磁绝缘加热线3的接线端子自PE鞍型管座4侧壁适当位置引出并与电源控制器12的输出端子相连接，形成闭合回路；温控探头与温控器11进行连接；

（7）给电源控制器12送电，电源控制器12的电压输出、电流输出全部归零；合上电源控制器12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10分钟的恒定，检查PE鞍型管座4与PE管道1的接触部位有无异常，观察温控器11的显示温度与校验温度是否一致，逐渐调高电源控制器12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（160-240℃）断开电源控制器12的输出开关，PE鞍型管座4与PE管道1的电磁热熔作业结束；

（8）安装活套法兰10和法兰盖5，在法兰盖5密封面上涂抹密封胶8，用螺栓9连接固定，在PE鞍型管座4、法兰盖5与PE管道1之间形成密封腔体；

（9）拆除电源控制器12，待温度降至80℃时拆除温控器11和卡具，至此完成对PE管道1管体上破损部位2的带压修复。

在步骤（7）PE鞍型管座4与PE管道1的电磁热熔作业中，温控器11检测电磁绝缘加热线3周边PE鞍型管座4与PE管道1接触面熔合区域的温度，从而为电源控制器12提供操控数据，通过对电源控制器12的实时跟踪调控，精确控制电磁绝缘加热线3的加热温度和温升速度。

步骤（7）中，控制温度的具体数值与PE管道1生产工艺及配方有关，与生产PE管道1使用的原材料也有关，一般来讲，用进口原料做的管道比用国产原料做的管道的控制温度应高一些，上海石化的原料比国内其它厂家的原料的控制温度要高一些，应根据实际情况灵活把握。

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)

1.一种鞍座式大口径PE管道带压修复结构，其特征在于，包括PE鞍型管座、止漏板，所述PE鞍型管座与PE管道外表面接触的鞍型弧面内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，PE鞍型管座封盖在PE管道破损部位处并与PE管道通过电磁热熔熔合为一体；PE鞍型管座上套装有活套法兰，PE鞍型管座上端口通过活套法兰及螺栓密封连接有法兰盖；所述止漏板封盖在PE管道破损部位处并与PE管道密封连接，且处于PE鞍型管座内孔之中。

2.根据权利要求1所述的鞍座式大口径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金属薄板，金属薄板周边按一定距离均布有螺丝孔，金属薄板与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任意一项所述的鞍座式大口径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鞍型管座的几何尺寸、电磁绝缘加热线的布置方式、温控探头的数量及埋设位置，确定活套法兰、法兰盖的技术参数，并对上述部件进行加工制作；

（3）完成电磁绝缘加热线及温控探头在PE鞍型管座鞍型弧面中的镶嵌、埋设工作；

（4）在PE管道上确定PE鞍型管座的熔接位置，对该位置管道的表面进行预处理，包括管道校圆、缺陷修补、清除各种杂质及变性层；

（5）安装PE鞍型管座，精细调整PE鞍型管座鞍型弧面和PE管道外表面之间的接触间隙，调整合格后利用卡具将PE鞍型管座固定在PE管道上，且止漏板处于PE鞍型管座内孔之中；

（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10分钟的恒定，检查PE鞍型管座与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鞍型管座与PE管道的电磁热熔作业结束；

（8）安装活套法兰和法兰盖，在法兰盖密封面上涂抹密封胶，用螺栓连接固定，在PE鞍型管座、法兰盖与PE管道之间形成密封腔体；

（9）拆除电源控制器，待温度降至80℃时拆除温控器和卡具，至此完成对PE管道管体上破损部位的带压修复。