CN108533847A - 一种用于单口打压的复合密封结构及其施工方法 - Google Patents

一种用于单口打压的复合密封结构及其施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于单口打压的复合密封结构及其施工方法，由内至外依次为基体、底层和表层；所述基体为水泥砂浆内衬，所述底层为水泥渗透型溶胶封孔层，所述表层为环氧基密封涂料层。其施工方法包括以下步骤：(1)制备水泥渗透型溶胶封孔底层；(2)制备水性环氧基密封表层。本发明的密封结构解决了水泥砂浆内衬上单种材料难以保压的难题，可以达到密封保压效果；保证了管线在运行过程中的压力升降，不会引起环氧基涂料表层起泡或脱落的危险，此试验通过液压循环试验进行验证。

Description

一种用于单口打压的复合密封结构及其施工方法
技术领域
本发明涉及球墨铸铁管技术领域，特别是涉及一种用于球墨铸铁管单口打压的密封结构。
背景技术
球墨铸铁管具有优良的耐蚀性、可靠的强度以及接口柔性等特点，在世界范围内获得越来越广泛的应用。现在球墨铸铁管的常用规格范围包括DN80─DN2600，球墨铸铁管道内壁防腐涂层一般为水泥砂浆内衬。
在球墨铸铁管线的实际安装过程中，为了保证安装质量，通常要进行管线安装后的通水打压测试，以确保胶圈安装规范到位，管道及接头处均无渗漏。这对于中小口径管线来说是适宜的，而对于大口径管线(DN1200以上)，由于管道直径大，长度长，管线整体安装后打压，一旦发现胶圈未安装到位密封不严而发生渗漏，将造成很大的返工安装工作量，并且会造成大量的水浪费。
基于以上原因，目前相关大口径管线采用单口打压的方式用于检测胶圈的安装及密封效果。
如图1所示(1-铸铁管材；2-水泥砂浆内衬；3-压紧法兰；4-实验止水材料(橡胶)；5- 实验密封阀门；6-胶圈；7-微裂缝)，单口打压每支管单独打压测试，且只在承插口连接处的单向100mm双向200mm范围内进行测试，具有操作简单，省时省力，胶圈漏水后更换方便等特点，近年来成为检测大口径管线接口密封的一种打压方式。
参照标准GB 50268标准，单口打压试验压力要求为：
(1)充分浸泡阶段
试验工装注满水后，宜在不大于工作压力的条件下充分浸泡后再进行水压试验，浸泡时间一般≥24小时。
(2)预试验阶段
将试验工装内水压缓慢的升至2bar试验压力并稳压5分钟，期间如有压力下降可注水补水，但是不得高于试验压力2bar，检查管道接口、配件、水泥砂浆等处有无漏水、损坏等现象；有漏水、损坏现象时应及时停止试压，查明原因并采取相应措施后重新试压。
(3)主试验阶段
将试验压力调整到5bar后停止注水补压，稳定5分钟，当5分钟后压力无明显下降，胶圈密封处无漏水时，单口水压试验合格。
水泥砂浆内衬为球墨铸铁管的主要防腐内涂层，但是水泥砂浆内衬本身是一种多孔性内衬涂层，在内衬基体上存在大量微米级直径不等的宏观及微观孔道，且在水泥表面经常存在许多肉眼可见的微裂纹，这成为单口打压时的水道通道，打压时水会从单口打压工装覆盖区域外水泥砂浆内衬表面逸出，导致打压时难以保压，如图1所示。这成为判断胶圈是否漏水的严重干扰因素。
因此，有必要研发一种水泥砂浆内衬的抗渗防水复合密封涂层，使水泥内衬抗渗防水，消除干扰因素，以满足单口打压检测胶圈密封性的实际应用需求。
为了确保抗渗防水密封涂层在长期使用过程中，不出现起泡、脱落等质量问题，需按照 ISO 16132标准对抗渗防水密封涂层进行液压循环实验，实验压力为16bar，恒压2小时，泄压至0bar，恒压2小时，再次升压至16bar开始下一个循环，共计25个循环。试验结束后，抗渗防水密封涂层无起泡、脱落等质量问题后液压循环测试通过。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种用于单口打压的复合密封结构及其施工方法，以满足单口打压检测胶圈密封性的实际应用需求，并保证符合抗渗防水层满足液压循环试验。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：
一种用于单口打压的复合密封结构，由内至外依次为基体、底层和表层；所述基体为水泥砂浆内衬，所述底层为水泥渗透型溶胶封孔层，所述表层为环氧基密封涂料层。
本发明所述的用于单口打压的复合密封结构，其中，所述水泥渗透型溶胶封孔层由水泥渗透型溶胶制得，所述水泥渗透型溶胶为混凝土防水胶，其牌号为RC-GUARD堪能。
本发明所述的用于单口打压的复合密封结构，其中，所述环氧基密封涂料层为水性环氧涂料制得，其组分为水性环氧树脂和固化剂，二者的质量比为5:1。
本发明任一所述的用于单口打压的复合密封结构的施工方法，其中，包括以下步骤：(1) 制备水泥渗透型溶胶封孔底层；(2)制备水性环氧基密封表层。
本发明所述的施工方法，其中，所述步骤(1)包括水泥砂浆内衬表面处理、水泥渗透型溶胶涂覆和补充涂覆、清水冲刷清洗。
本发明所述的施工方法，其中，所述步骤(1)中水泥砂浆内衬表面处理具体为，将水泥内衬表面的灰尘及浮砂清扫干净；清扫方式可以吹扫、水洗及打扫等方式；
所述步骤(1)中水泥渗透型溶胶涂覆和补充涂覆具体为，将水泥渗透型溶胶在水泥砂浆内衬上进行涂覆，涂覆方式包括刷涂、喷涂与辊涂，单位面积涂覆量为水泥表面的“润湿”状态能保持10min左右即可；如干燥过快，可补充涂覆。
本发明所述的施工方法，其中，所述步骤(1)中清水冲刷清洗具体为，在水泥渗透型溶胶封孔层干燥后，用手触摸表面感觉不粘手，此时喷洒清水，进行清洗养护。
本发明所述的施工方法，其中，所述步骤(2)包括制备水性环氧基密封表层和水性环氧基密封底层的固化。
本发明所述的施工方法，其中，所述步骤(2)中制备水性环氧基密封表层具体为，将水性环氧基涂料按比例混合均匀后，涂覆到水泥砂浆内衬表面上，涂覆方式包括刷涂、喷涂与辊涂，固化后水性环氧基密封底层厚度控制在50μm～300μm。
本发明所述的施工方法，其中，所述步骤(2)中水性环氧基密封表层的固化具体为，在室温25℃下固化7天或加热固化。
本发明采取刷涂、辊涂或喷涂的方式在水泥砂浆内衬上涂覆水泥渗透型溶胶封孔底层，然后在水泥渗透型溶胶封孔层上刷涂、辊涂或喷涂水性环氧密封涂料表层。
此水泥渗透型溶胶封孔层具有如下效果：溶胶渗透进入水泥砂浆内衬孔隙，和水泥的水化产物反应，生成凝胶材料，以物理填充的方式堵塞了水泥砂浆内衬表层原有的宏观及微观孔道，一方面为环氧基涂料表层提供一个稳定的表面；另一方面，阻止在打压的过程中水进入水泥砂浆内衬内部，起到封孔抗渗效果。
而水性环氧涂料为A、B双组份涂料，双组份固化反应后生成的密封涂层环保无毒，且具有良好的二次封孔抗渗效果。使水分无法穿越此复合密封层进入水泥砂浆内部，满足单口打压要求。
更为重要的是，此种复合密封涂层除了满足单口打压试验要求，同时满足了液压循环试验的要求。
同现有技术相比，本发明的突出效果在于：
(1)本发明的密封结构解决了水泥砂浆内衬上单种材料难以保压的难题，可以达到密封保压效果。
(2)本发明的密封结构保证了管线在运行过程中的压力升降，不会引起环氧基涂料表层起泡或脱落的危险，此试验通过液压循环试验进行验证。
下面结合附图说明和具体实施例对本发明的用于单口打压的复合密封结构及其施工方法作进一步说明。
附图说明
图1为单口打压示意图。
具体实施方式
实施例1
一种用于单口打压的复合密封结构及其施工方法，由内至外依次为基体、底层和表层；所述基体为水泥砂浆内衬，所述底层为水泥渗透型溶胶封孔层，所述表层为环氧基密封涂料层。
环氧基密封涂料层为水性环氧涂料制得，市售牌号为特维佳WB-108，其组分为水性环氧树脂和固化剂，二者的质量比为5:1。水泥渗透型溶胶封孔层由水泥渗透型溶胶制得，所述水泥渗透型溶胶为混凝土防水胶，其市售牌号为RC-GUARD堪能。
上述用于单口打压的复合密封结构及其施工方法，包括如下步骤：
(1)制备水泥渗透型溶胶封孔层
在水泥砂浆内衬上涂覆水性环氧基密封底层，具体包括如下步骤：
①水泥砂浆内衬表面处理
将水泥内衬表面的灰尘及浮砂清扫干净，清扫方式为吹扫。
②水泥渗透型溶胶涂覆和补充涂覆
在水泥砂浆内衬上涂覆水泥渗透型溶胶封孔层，涂覆方式为刷涂。单位面积涂覆量：为水泥表面的“润湿”状态能保持10min左右，即达到效果；如干燥过快，可补充涂覆。
③水清洗养护
在水泥渗透型溶胶封孔层干燥后，用手触摸表面感觉不粘手，此时喷洒清水，进行清洗养护。
(2)制备水性环氧密封涂料表层
在水泥渗透型溶胶封孔底层上涂覆水性环氧密封涂料表层，具体包括如下步骤
①水性环氧密封涂料表层的制备
水泥渗透型溶胶封孔层干燥后，将水性环氧涂料按比例混合均匀后，涂覆到水泥渗透型溶胶封孔层上，涂覆方式可为刷涂、喷涂与辊涂，固化后涂层厚度控制在200μm～300μm。在其他变形实施例中，厚度也可为50μm～300μm。
②水性环氧密封涂料表层的固化
室温25℃固化7天。在其他变形实施例中，也可采用加热固化。
为了检验验证水泥砂浆内衬、水泥砂浆内衬+水泥渗透型溶胶及水泥砂浆内衬+水性环氧密封涂层等各种复合抗渗防水涂层的密封效果，进行了各种复合抗渗防水涂层的密封效果验证试验，试验结果如表1所示。
密封效果的验证通过以下方式进行。
1)单口打压试验检测
参照标准GB 50268进行单口水压测试。
2)液压循环试验检测
按照ISO 16132标准对抗渗防水密封涂层进行液压循环实验。
表1打压结果对比表
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于单口打压的复合密封结构，其特征在于：由内至外依次为基体、底层和表层；所述基体为水泥砂浆内衬，所述底层为水泥渗透型溶胶封孔层，所述表层为环氧基密封涂料层。
2.根据权利要求1所述的用于单口打压的复合密封结构，其特征在于：所述水泥渗透型溶胶封孔层由水泥渗透型溶胶制得，所述水泥渗透型溶胶为混凝土防水胶，其牌号为RC-GUARD堪能。
3.根据权利要求2所述的用于单口打压的复合密封结构，其特征在于：所述环氧基密封涂料层为水性环氧涂料制得，其组分为水性环氧树脂和固化剂，二者的质量比为5:1。
4.权利要求1-3任一所述的用于单口打压的复合密封结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备水泥渗透型溶胶封孔底层；(2)制备水性环氧基密封表层。
5.根据权利要求4所述的施工方法，其特征在于：所述步骤(1)包括水泥砂浆内衬表面处理、水泥渗透型溶胶涂覆和补充涂覆、清水冲刷清洗。
6.根据权利要求5所述的施工方法，其特征在于：所述步骤(1)中水泥砂浆内衬表面处理具体为，将水泥内衬表面的灰尘及浮砂清扫干净；
所述步骤(1)中水泥渗透型溶胶涂覆和补充涂覆具体为，将水泥渗透型溶胶在水泥砂浆内衬上进行涂覆，涂覆方式包括刷涂、喷涂与辊涂，单位面积涂覆量为水泥表面的“润湿”状态能保持10min左右即可；如干燥过快，可补充涂覆。
7.根据权利要求6所述的施工方法，其特征在于：所述步骤(1)中清水冲刷清洗具体为，在水泥渗透型溶胶封孔层干燥后，用手触摸表面感觉不粘手，此时喷洒清水，进行清洗养护。
8.根据权利要求7所述的施工方法，其特征在于：所述步骤(2)包括制备水性环氧基密封表层和水性环氧基密封底层的固化。
9.根据权利要求8所述的施工方法，其特征在于：所述步骤(2)中制备水性环氧基密封表层具体为，将水性环氧基涂料按比例混合均匀后，涂覆到水泥砂浆内衬表面上，涂覆方式包括刷涂、喷涂与辊涂，固化后水性环氧基密封底层厚度控制在50μm～300μm。
10.根据权利要求9所述的施工方法，其特征在于：所述步骤(2)中水性环氧基密封表层的固化具体为，在室温25℃下固化7天或加热固化。
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