玻璃钢夹砂管管道裂缝、渗漏处理

摘 要：本文通过我公司在克拉玛依市石油化工工业园区废水处理污水污水外排管线工程（第二标段）施工过程中，采用DN900夹砂玻璃钢管这一实际工程，介绍了夹砂玻璃钢管的特点，阐述了夹砂玻璃钢管道施工过程中沟槽的开挖、下管；管道的连接、试压；管槽的回填等施工技术；应该注意的问题和应用前景，其中最重要的是对玻璃钢管渗漏处的修复。

关键词：成本低 强度高 时间短 效果好

一、压力管道的渗漏特征

1.渗漏情况简述

1.1管道局部损坏

压力管道的局部小面积渗漏是因为管材的表面因为碰撞或摩擦造成的表面破坏，此现象一般是因为运输或者装卸过程中。

1.2使用中的压力管道的破坏

压力管道随着使用年限的增加，管道材质的不同、地面荷载的不同，其别需要说明的是每一段管件的连接接口处，因管道在正常工作过程中的压力变化以及工作压力的不稳定，也是造成管线破坏的原因之一。管道在遭到破坏后最直观的表现是有压降，不稳压工作，有渗漏点。

1.3管材运输过程或存放过程中的损坏

因管材存放的地形不平坦，管子可能造成径向变形，也可能鼓凸、扁平及其他管材曲率突变的情形。在装卸过程中操作不当和野蛮装卸也可能是造成损坏的直接原因。

二、玻璃钢管道裂缝的质量隐患

1.无法保证压力管道的正常使用

因管道有需要扩建和其他管线交叉穿越时的管沟开挖，造成的磕碰、刮蹭以及挠动或挖断直接影响的破坏造成压力管道的正常使用功能。

2.使用中动荷载的破坏

在压力管道的正常工作中还存在传递动荷载，使管线在转点处出现的受力不均衡和冲击力突变等因素，也是造成管道设计使用寿命的减短的因素之一。

三、施工中的管道破坏原因分析

1.局部渗漏原因的分析

1.1新旧管线交叉玻璃钢管道保护不好造成开挖破坏

针对我公司长期在油田作业区域进行压力管道的施工，经常性的遇见管线的交叉问题。在管沟开挖过程中加强管沟开挖过程中的保护工作，可避免由于人为的破坏。

1.2管线遭到挠动造成破坏的原因分析（见 附图一）

管线安装施工或工作中因挠动一般有三种原因：

第一种，新建管线安装位置在施工过程中位移，或高或低，位置不水平，在管道的接口处乘插的深入长度不一致，在压力荷载传递过程中造成受力不均衡，产生局部受力过大，造成裂缝、渗漏。

第二种，如果管线的连接过程中连接不能在同一直线上，那么这种角度的非线性连接也是造成管线使用中的遭到破坏的主要因素之一。

第三种，在管沟的土方回填过程中，管道两侧管腔的回填不均匀、不同时，造成管线的不均匀位移，在使用过程中产生动力荷载应力裂缝。

1.3承插口管道的正确安装方法

管沟开沟须达到设计要求，管沟的应连接光滑沟壁的放坡系数应满足安全要求，沟底的工作面应满足设计要求和施工需要。

遇到沟底为不稳定土质时须采取相应的方法进行处理。最少挖走20mm的不稳定材料，用稳定的卵石、沙子或戈壁土等符合设计承载要求的土质。基床应该能连续均匀的支撑整条管线，为了达到以上目的。其中土壤的反力模量最小70kg/m2，夯实程度95%标准葡氏密实度。

四、树脂（196#）的配比试验

1.材料的试配目的

树脂（196#）是一种高强度的材料，具有很高的粘结性、防水性、防腐性。由于树脂具有冷脆性，在灌缝修补后易出现脆性龟裂，影响防水效果。因此应对树脂（196#）进行改性（即：加入相应量的促进剂和固化剂）然后进行修复，修复过程中加入相应的玻璃纤维和短切毡，调整配合比是较为慎重的工作，要把树脂调配到既有足够的强度，还要有一定的柔性，既可避免出现冷脆性龟裂，也可满足粘结的强度，才可以达到维修的目的。

2.试配的试验及效果

2.1试配材料的性能

树脂（196#）为粘结材料和修复玻璃钢管线的关键主材，需要加入促进剂和固化剂调和配比。

2.2试配试验及效果

将渗漏处清洗干净，然后对被破坏点进行打磨。

经过了多次的试配做试验，获得了最佳的配合数据，当施工时的温度在10度-40度时，试配的配合比为树脂（196#）：促进剂：固化剂=1：0.025：0.030， 温度在10度以下时，每一层固化需要进行铁板加热。 经强度试压和严密性试压检验，业主和监理认可了试配的效果，确定了试配的配合比。

五、维修实施方案

1.方案的主要技术

我们先编制了维修实施方案，方案的关键技术主要有四项内容，第一项是树脂的配合比试验，是维修的关键项目。第二项是在玻璃钢管的渗漏处的打磨要求，对渗漏点的打磨既剔除了被破坏的管材基础层和表面层的脆裂部分也同时增加了粘结之间的摩擦力、加强了粘结强度。打磨的深度和面积应根据渗漏点的渗漏程度而定，应控制在渗漏点面积的1.5倍，用GWS6-100磨光机应根据玻璃钢管道的渗漏点的大小程度适当进行调整，应控制在不小于150*150mm范围之内。第三项是玻璃纤维的缠绕时树脂的厚度应是原管线厚度的1.5倍为宜。

2.方案的检验

我们根据在玻璃钢加砂管厂进行维修试验，试验后在进行强度和严密性的试压，粘结的质量效果未发生异常变化，经过业主和监理的检查确定了方案的可行性。

六、现场施工及维修效果

1.现场操作基本要求

1.1针对玻璃钢加砂管的被破坏点的打磨要求

打磨应控制好深度和面积，不宜小于150*150mm范围，打磨后的表面应平整，打磨后应将打磨处的灰尘用气泵吹干净或用清水冲洗。

1.2树脂修复的方法

树脂应根据用量配置，避免浪费。

a.对须补强的区域内衬层及外表进行打磨，打磨深度是为去除富树脂层，对接口打磨“V”形小坡口，以利于树脂灌缝。

b.外接面的修补方法：

擦干、擦净粘接面浮尘，用原加强树脂糊（196#）将接缝填满，并进行表面平整，配好原材料从上至下，逐层玻璃纤维布带/短切毡交替，以接缝为中心，第一层的最小宽度为50mm，然后均匀的递增铺层的宽度，最后至最小宽度，每层搭接至少为25mm，一次累计厚度不超过5mm，然后固化，依次往复直至规定的厚度和宽度，为避免应力集中，铺层的外侧应沿管向下倾斜，冬季施工每一层固化要用烤板进行加热。

c.内接面的方法：

对于管径较大的管道，操作人员可进入管道的内部进行清理管内壁，涂一层原内衬树脂（SW901#），树脂不宜过厚，防止滴、流，但要求涂匀、涂到，待胶液初凝后，开始糊制工作直至规定厚度，一般不超过3mm，制作完成后内表面要用聚酯膜压光；内衬层采用玻璃表面毡和原内衬树脂（SW901#）。

在糊制外接面前应将准备对接的两个管道端用玻璃钢封堵，铺层为一层玻璃表面毡和两层无碱短切毡。

d.技术指标描述：

修复过程采用与管道同等材质的树脂和纤维，不加石英砂；修复部分树脂含量大于缠绕过程树脂含量为90%以上。安全系数取管道本身的1.5倍计算铺层厚度。修复宽度一般不应小于150*150mm。

1.3修复的效果及占用的时间

常压管道的修复可在不影响管道的工作情况下或使用过程中进行。带压管道的修复可在4-12小时后投入正常的使用。经过修复的管道使用的耐久年限与原设计相同或超出原设计。

2.维修效果

维修处理完成，维修后的渗漏处没有发生质量问题，外观正常。保证了压力管道的正常使用。

七、建议

此维修方案在克拉玛依市石油化工工业圆区废水处理污水污水外排管线工程施工过程中试验成功，因克拉玛依市的油田区域和准东油田区域管线较多，建议在油田作业地区可推广使用。在市政工程中可根据管道材质情况调整相应配比，同样可以适用。

参考文献

[1]吴学伟；定长缠绕玻璃钢夹砂管顶管施工技术与应用[J]； 科学出版社；2007年.

[2]卢清华，李威；玻璃钢夹砂管在城市排水中的应用[J]；辽宁润中供水；2007年3月.