大口徑法蘭注膠法帶壓堵漏技術的應用

王留超

(遼寧潤中供水有限責任公司， 遼寧 沈陽 110000)

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大口徑法蘭注膠法帶壓堵漏技術的應用

王留超

(遼寧潤中供水有限責任公司， 遼寧 沈陽 110000)

大口徑長距離輸水管線帶壓運行，法蘭處漏水時有發生，是長距離輸水管線難以解決的技術課題。注膠法帶壓堵漏技術在大伙房水庫輸水管線法蘭上的應用，成功解決了這一技術難題，本文通過帶壓堵漏操作過程的詳細描述，總結出注膠法帶壓堵漏的重點及操作方法，對同類工程有一定的借鑒價值。

大口徑； 法蘭； 注膠法； 帶壓堵漏

1 工程概況

大伙房水庫輸水工程是向遼寧省撫順、沈陽、遼陽、鞍山、營口、盤錦、大連七個城市約7000萬人口輸水的一項大型輸水工程。輸水管道線路全長239.4km，其中：輸水線路2×DN3200 PCCP管道長約33.4km；輸水線路2×DN2400 PCCP管道長122.7km；輸水線路2×DN2800鋼管長約8km，輸水線路1×DN1400玻璃鋼管道長43.6km；輸水線路1×DN1800玻璃鋼管道長31.7km；工程總投資約60億元。

輸水線路穿越公路、鐵路、河流及閥門前后均設置了法蘭，法蘭口徑DN1400～DN3200多種規格，輸水管線帶壓運行，運行壓力0.4～0.8MPa，輸水管線2010年正式通水，運行多年，法蘭處漏水時有發生，是長距離輸水管線難以解決的技術課題。

法蘭處漏水通常采用緊固螺栓止漏，當緊固螺栓止漏無效時，采用停水換膠墊止漏。主管線停水換膠墊，需要輸水管線停水、法蘭段輸水管道排水等，造成下游供水城市停水，產生較大的經濟損失，同時會造成一定的社會影響。

2 法蘭漏水情況

輸水管線有一處DN2400法蘭，多次漏水，經過多次擰緊法蘭連接的螺栓止漏，螺栓已經達到最大扭矩，再緊固螺栓不但損壞螺栓，對漏水處止漏已沒有效果。

漏水位置在DN2400法蘭(面對下游)角度∠5°～∠25°，漏水法蘭周長方向長度約50cm，管道正在輸水運行，運行壓力0.45MPa，漏水量約為10 m3/h，井室內設置一臺兩寸潛水泵抽排水。

法蘭漏水如圖1所示，法蘭橫斷面如圖2所示。

圖1 法蘭漏水示意圖(單位：mm)

圖2 法蘭橫斷面示意圖(單位：mm)

3 注膠法帶壓堵漏應用

按照法蘭尺寸制作一個外徑弧度相同的注膠卡具，安裝位置如圖3所示，借助法蘭螺栓進行固定卡具，注膠卡具上設置三個注膠孔，每個注膠孔安裝一個注膠嘴(見圖4)，注膠嘴上有獨立的開關。

圖3 法蘭帶壓注膠卡具安裝位置示意圖(單位：mm)

圖4 注膠嘴

圖5 注膠卡具及手動液壓泵照片

注膠工具(見圖5、圖6)包括一個手動液壓泵(額定壓力70MPa)，一個壓力表(最大刻度70MPa)，一根液壓油管長4m，一個專用注膠槍頭。

圖6 注膠工具

圖7 石墨膠棒

2014年12月5日進行帶壓堵漏注膠操作，注膠棒選用含銅絲石墨膠棒(見圖7)，主要參數如下：顏色為黑色；固化類型為非固化型；流動級別為2級(企業堵漏產品標準Q/05082GBDDC規定：GFD絲桿注膠嘴安裝至法蘭螺絲上用注膠槍向內注射膠棒，注射壓力20MPa以內的為1級，20MPa以上的為2級，40MPa以上的為3級)；使用溫度為零下50℃～1000℃；規格為標準級，直徑φ22，長度90mm；適用介質為高溫高壓蒸汽、過熱蒸汽、水、各類氣體、液體、粉面、泡沫等介質；優點為耐溫性特別好，石墨可耐1000℃以上，流動性能佳，強度高、注射性能好，不固化、二次注膠容易。

選用原則：?卡具和泄漏管道結合面的縫隙小于1mm的選用含銅絲的堵漏膠棒；?卡具和泄漏管道結合面的縫隙小于2mm的選用含大鋼球的堵漏膠棒；?卡具和泄漏管道結合面的縫隙很小時，選用堵漏膠棒直接注射。

室外溫度為零下16℃，管道輸水運行壓力0.45MPa。按照卡具和泄漏管道結合面縫隙小于1mm的選用含銅絲的堵漏膠棒原則，經過注膠棒試壓，手動液壓泵達到10MPa時，注膠槍正常出膠。經過計算，此處漏水點堵漏需要注膠棒約為15根。

操作過程，從注膠卡具的一端開始注膠，其他兩個注膠嘴打開，當相鄰注膠嘴流出膠時，關閉正在注膠的注膠嘴；然后，進行對相鄰的注膠嘴進行注膠，直到完成最后一個。

第一個孔位注膠6根，最終注膠壓力為27MPa；第二個孔位注膠5根，最終注膠壓力為32MPa；第三個孔位注膠4根，最終注膠壓力為45MPa。在第三個孔位注膠完成之后，又進行第二個(中間)孔位注膠2根，最終注膠壓力為60MPa，總計注膠17根。

注膠過程中，漏水量明顯減少，注膠完成之后，拆除注膠卡具，發現注膠面還有漏水。仔細觀察，水從石墨中滲出，經過分析，石墨膠棒為非固化型，管道輸水帶壓運行，石墨再細膩和壓縮，中間也有一定的間隙，管道內帶壓水就是從石墨的間隙中滲出的。

圖8 萬能微膨脹密封注劑膠棒

通過該次注膠結果分析，注膠棒的材料選擇有些不合適，通過市場調查，選用帶壓堵漏萬能微膨脹密封注劑膠棒(見圖8)，主要參數如下：顏色為棕紅色；固化類型為熱快固化(固后微膨脹)；流動級別為2級；溫度為50～890℃；注射壓力≤70MPa；規格為標準級,直徑φ20，長度85mm；配料為英硅碳纖墨等；適用介質為高溫高壓蒸汽、造紙烘缸、各類氣體、液體、粉面、泡沫、水、油類等介質。

2014年12月23日進行第二次注膠，室外溫度為零下22℃，管道輸水運行壓力0.45MPa。使用帶壓堵漏萬能微膨脹密封注劑膠棒，經過注膠棒試壓，手動液壓泵達60MPa時，注膠槍還不能出膠。分析原因，由于當時氣溫較低，注膠棒屬于橡膠類，溫度低時較硬，溫度高時就能柔軟。根據這一特性，將萬能微膨脹密封注劑膠棒在水中加熱至60℃，經過注膠棒試壓，手動液壓泵達到9MPa時，注膠槍正常出膠。

注膠前將石墨膠清除干凈，經過計算，此處漏水點堵漏需要注膠棒約為16根。注膠順序改為先兩端后中間。

第一個孔位注膠6根，最終注膠壓力為45MPa；第三個孔位注膠5根，最終注膠壓力為48MPa；第二個孔位注膠7根，最終注膠壓力為60MPa，總計注膠18根。

注膠過程中，漏水量明顯減少，注膠完成之后，拆除注膠卡具，漏水處已完全被堵住，再未發現滲漏。

4 總 結

通過該處法蘭帶壓注膠堵漏，發現注膠棒的材質選擇非常重要，根據市場調查發現有很多種注膠棒，可以根據使用部位、適應溫度、固化類型、適用介質等進行選擇。

此后輸水管線有6處其他位置發現漏水，均采用該方法進行帶壓堵漏，選用了帶壓堵漏萬能微膨脹密封注劑膠棒，輸水管線法蘭堵漏之后經過近兩年的正常運行，采用該方法堵漏的位置再未發現漏水現象。輸水管線每天向下游七個城市約7000萬人供水，日供水量約200萬m3，大口徑法蘭注膠法帶壓堵漏技術在輸水管線上的應用，保證了輸水管線的安全運行，同時節省了因停水運行造成的經濟損失，避免了因停水檢修造成的社會影響。

Application of injecting method leaking stoppage technology under pressure in large caliber flange

WANG Liuchao

(LiaoningRunzhongWaterSupplyCo.,Ltd.,Shenyang110000,China)

Large caliber long distance water conveyance pipeline is operated under pressure. Water is leaked occasionally in the flange. It is a technical task which cannot be easily solved in long distance water conveyance pipeline. Injecting method leaking stoppage technology under pressure is applied in Dahuofang Reservoir water conveyance pipeline flanges. The technical difficulty is solved successfully. In the paper, leaking stoppage technology under pressure is described in detail. The keys and operation methods of injecting method leaking stoppage under pressure are summarized. It has certain reference value for similar projects.

large caliber; flange; injecting method; leaking stoppage under pressure

10.16616/j.cnki.11- 4446/TV.2017.01.019

TV672

B

1005-4774(2017)01- 0070- 04