CN110173605A - 一种管道补强方法和装置 - Google Patents
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Abstract
一种管道补强方法和装置，包括在钢制管道需要补强的管体部位，设置管道补强装置，用橡胶密封带对补强装置的夹具套筒两端进行密封；通过注入设备，将装在注入设备内的树脂材料从补强装置的夹具。本发明所公开的方法低风险操作、永久性修复，作业安全，作业时间短，采用自主设计的注入设备，最快每分钟可注入10公斤环氧树脂，施工效率高，夹具注环氧补强操作仅需3‑4个小时；永久性补强，补强后缺陷点将获得极高的耐压强度和稳定的力学性能，注料从夹具最下端位置开始，有效排空了夹具与管体之间的空气，使得管体、树脂和夹具完美的结合在了一体。整体补强结构能够与管道协同变形，同时能够极好的传递缺陷点机械应力，环境适应性强，在‑50℃～50℃环境下均可顺利施工。
Description
技术领域
本发明涉及钢制管道施工技术领域，更具体地说，尤其是涉及一种管道补强方法和装置。
背景技术
钢制管道多用在石油、化工、电力、通讯、市政等多个行业，在钢制管道的施工投入使用过程中，经常由于各种原因会可能导致钢制管道受到损害，如由于局部防腐问题、如由于石油管道被盗油等，给钢制管道严重的损害，也会给企业带来巨大的、不可预估的损失。
现有的管道补强技术螺栓紧固夹具注环氧套筒补强，是在钢质管道管壁发生腐蚀减薄的部位，通过在管道外安装与管道具有相当弹性模量的套筒形夹具，在套筒夹具与管道外壁间的环形间隙中，充填注入液态无溶剂双组份改性环氧树脂灌注料，此种改性环氧树脂具有优异的防腐蚀密封性能和100％固液体积比，因此，固化后具有极高的韧性和粘接力，与管体及套筒夹具的剪切粘结强度可达10MPa以上，夹具是压力元件，能够承受10MPa的内压，整体补强结构能够与管道协同变形，同时能够极好的传递缺陷点机械应力，使腐蚀的管道永久修复。中国发明专利申请201010204651.4公开了一种钢制管道的补强套筒灌注装置及其灌注方法，补强套筒由上弧形套筒和下弧形套筒闭合固结为筒形的补强套筒，补强套筒套装在被补强的钢制管道上且两者间留有环形空间间隙，在补强套筒的注入口上连接装有树脂材料的注入装置进行树脂灌注，通过在补强套筒的溢出口上设置安装真空泵进行抽吸，使树脂材料在一定真空度条件下进行灌注，避免或减少环形空间中树脂材料中的气泡，以确保安装的补强套筒对被补强钢制管道的密封和承压作用，但该技术方案存在如下缺陷：1、采用真空泵抽吸方式注入树脂材料，由于补强套筒灌注装置注入口和溢出口位置设置问题，当施工后，补强套筒两端的树脂材料可能存在无法均匀且全部填充、留下空隙的情况，而上述技术方案的补强套筒夹具两侧需要采用很强的密封胶进行密封防止漏气，由于高强度密封胶的存在，注脂施工完成后无法通过两侧的夹具与管体之间的缝隙检查注脂固化后是否存在有无气泡、缝隙等施工情况；2、不适用于钢制管道的异形缺陷，如针对石油管线的盗油帽处理，石油管线会存在不同数量的盗油帽，在施工时，需要在盗油帽上安装异型罩，异型罩罩在盗油帽上后，与盗油帽之间存在一定缝隙，抽真空注脂方式无法充满几个相同高度或不同高度的与盗油帽之间的间隙空间，无法达到注脂补强的效果；3、抽真空注脂方式可能带入气泡在树脂材料中，导致后期完工的树脂材料内存在气泡，会造成钢制管道压力不均衡的状态，存在安全隐患。
本发明内容
针对现有技术的上述缺陷和问题，本发明所要解决的技术问题是提供一种管道补强方法和装置。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种管道补强方法，包括如下步骤：
Q1、在钢制管道需要补强的管体部位，设置管道补强装置，用橡胶密封带对补强装置的夹具套筒两端进行密封；
Q2、通过注入设备，将装在注入设备内的树脂材料从补强装置的夹具最下端位置开始，一次性从注入设备的注入口流入管道补强装置的环形空间内，树脂材料挤压环形空间内的气体从补强装置的夹具溢出口排出，直到树脂材料从补强装置的夹具溢出口排出。
上述技术方案中，还包括Q3，去除橡胶密封带，对补强装置夹具套筒、钢制管道进行防腐处理。
上述技术方案中，所述注入设备的注入口设置过滤网。
上述技术方案中，所述过滤网为100目。
上述技术方案中，所述Q1之前，需要去除钢制管道缺陷部位防腐层。
上述技术方案中，所述Q1之前，去除防腐层后，在钢制管道金属表面进行粗糙处理，采用喷砂处理或手工打磨处理。
上述技术方案中，所述Q1之前，手工打磨处理后，采用锚纹机进行锚纹处理，喷砂处理后的钢制管道金属表面则不再采用锚纹机进行锚纹处理
上述技术方案中，所述Q2之前，对补强装置的夹具套筒金属表面进行喷砂处理。
一种管道补强装置，包括分为上弧形套筒和下弧形套筒的夹具套筒，所述上弧形套筒和下弧形套筒之间通过密封螺栓固定连接，所述下弧形套筒上设置注入口，所述上弧形套筒上设置至少一个溢出口。
上述技术方案中，所述夹具套筒设置凸起罩，凸起罩顶端设置溢出口。
上述技术方案中，所述夹具套筒套接在钢制管道上，夹具套筒套与钢制管道之间形成环形空间。
本发明所公开的方法低风险操作、永久性修复，作业安全，作业时间短，采用自主设计的注入设备，最快每分钟可注入10公斤环氧树脂，施工效率高，夹具注环氧补强操作仅需3-4个小时；永久性补强，补强后缺陷点将获得极高的耐压强度和稳定的力学性能，注料从夹具最下端位置开始，有效排空了夹具与管体之间的空气，使得管体、树脂和夹具完美的结合在了一体。整体补强结构能够与管道协同变形，同时能够极好的传递缺陷点机械应力，环境适应性强，在-50℃～50℃环境下均可顺利施工。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为发明的结构剖面示意图。
其中：上弧形套筒、溢出口11、凸起罩12、下弧形套筒2、注入口21、密封螺栓3、钢制管道4、环形空间5。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据图1所示，作为实施例所示的一种管道补强装置，包括分为上弧形套筒和下弧形套筒的夹具套筒，所述上弧形套筒和下弧形套筒之间通过密封螺栓固定连接，所述下弧形套筒上设置注入口，所述上弧形套筒上设置至少一个溢出口，夹具套筒设置凸起罩，凸起罩顶端设置溢出口，夹具套筒套接在钢制管道上，夹具套筒套与钢制管道之间形成环形空间。
采用上述管道补强装置的管道补强方法，包括如下步骤：
定位到存在缺陷需要修补的钢制管道，首先去除钢制管道缺陷部位防腐层，采用刨刀等工具去除修复区域管道原防腐层，去除过程中应避免伤及管道，采用电动角磨机去除修复段的原环氧粉末涂层或底层防腐层，防腐层清除过程中不应损伤管体金属。
清除防腐层后，应对钢制管道金属表面进行喷砂处理，达到GB8923规定的Sa2.5级，锚纹深度40-100μm，缺陷两侧各50mm宽度内的原管道防腐层也应进行喷砂粗糙度达至Sa2.5级。
当不能进行机械喷砂处理时，可采用手工打磨处理至ST3.0级，然后采用锚纹机进行锚纹处理。管道表面处理后的缺陷部位可有原环氧粉末防腐层或原液体环氧防腐层残留，不得有PE、热缩套、煤焦油磁漆、沥青及各种胶黏剂的残留。
如管体表面处理不清洁，可采用丙酮进行洁净处理。
完成上述预备工序后，步骤Q1、在钢制管道需要补强的管体部位，安装管道补强装置，管道补强套筒夹具长度为1000mm，单片重量100-600KG，安装应采用吊装机械辅助人工进行，吊装过程中应保证套筒夹具与伴随管道光缆的安全距离；套筒夹具安装定位后，应使用调整螺栓调整套筒夹具环型缝隙，用橡胶密封带对补强装置的夹具套筒两端进行密封，安装管道补强装置前，对管道补强装置套筒夹具金属表面进行喷砂处理，达到GB 8923规定的Sa2.5级，锚纹深度40-100μm。
Q2、通过自主设计的注入设备，注入口设置100目的过滤网，将存在的气泡经过滤网时都会被过滤破裂后从进料口排出，装在灌注泵内的树脂材料从补强装置的夹具最下端位置开始，一次性从灌注泵的注入口流入管道补强装置的环形空间内，树脂材料挤压环形空间内的气体从补强装置的夹具溢出口排出，排空所有的空气，直到树脂材料从补强装置的夹具溢出口排出，使得钢制管道管体、环氧树脂和套筒夹具完美的结合在一体。整体补强结构能够与管道协同变形，同时能够极好的传递缺陷点机械应力。
Q3，去除橡胶密封带，对补强装置夹具套筒、钢制管道进行防腐处理，将调配好的无溶剂液态环氧树脂涂料在套筒夹具和剥除了防腐层的钢管表面，涂装过程中应对螺栓部位进行加厚处理，防止漏点产生。在涂层实干后应对套筒夹具及两侧管道防腐层采用5000V电压进行电火花检测，发现漏点应及时进行修补，修补区域实干后再次检测漏点，直至防腐涂层完全通过电火花检测。
最后当钢制管道补强施工完成，并确认开挖管段无漏点后，应采用细沙或素土进行分层夯实回填，对现场进行清理，恢复地形原貌，保证管线的埋深达到设计要求。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种管道补强方法，其特征在于：包括如下步骤：
Q1、在钢制管道需要补强的管体部位，设置管道补强装置，用橡胶密封带对补强装置的夹具套筒两端进行密封；
Q2、通过注入设备，将装在注入设备内的树脂材料从补强装置的夹具最下端位置开始，一次性从注入设备的注入口流入管道补强装置的环形空间内，树脂材料挤压环形空间内的气体从补强装置的夹具溢出口排出，直到树脂材料从补强装置的夹具溢出口排出。
2.根据权利要求1所述的一种管道补强方法，其特征在于：还包括Q3，去除橡胶密封带，对补强装置夹具套筒、钢制管道进行防腐处理。
3.根据权利要求1或2所述的一种管道补强方法，其特征在于：还包括Q3，去除橡胶密封带，对补强装置夹具套筒、钢制管道进行防腐处理。
4.根据权利要求3所述的一种管道补强方法，其特征在于：所述过滤网为100目。
5.根据权利要求3所述的一种管道补强方法，其特征在于：所述Q1之前，需要去除钢制管道缺陷部位防腐层。
6.根据权利要求5所述的一种管道补强方法，其特征在于：所述Q1之前，去除防腐层后，在钢制管道金属表面进行粗糙处理，采用喷砂处理或手工打磨处理。
7.根据权利要求6所述的一种管道补强方法，其特征在于：所述Q1之前，手工打磨处理后，采用锚纹机进行锚纹处理，喷砂处理后的钢制管道金属表面则不再采用锚纹机进行锚纹处理。
8.根据权利要求7所述的一种管道补强方法，其特征在于：所述Q2之前，对补强装置的夹具套筒金属表面进行喷砂处理。
9.权利要求1—8中使用的一种管道补强装置，其特征在于：包括分为上弧形套筒和下弧形套筒的夹具套筒，所述上弧形套筒和下弧形套筒之间通过密封螺栓固定连接，所述下弧形套筒上设置注入口，所述上弧形套筒上设置至少一个溢出口。
10.根据权利要求9所述的一种管道补强装置，其特征在于：所述夹具套筒设置凸起罩，凸起罩顶端设置溢出口，所述夹具套筒套接在钢制管道上，夹具套筒套与钢制管道之间形成环形空间。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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