大口径玻璃钢外护保温管补口工艺及质量控制

2019-07-10

现场补口是保温工程的薄弱环节,已有因补口失效而导致整条管线失效的案例。因此,加强补口质量控制是保证工程质量的重要环节之一。为满足玻璃钢外护保温管现场补口的工程需要,提出了一种新型大口径玻璃钢外护保温管现场补口的施工工艺,并结合现场补口的实

    现场补口是保温工程的薄弱环节,已有因补口失效而导致整条管线失效的案例。因此,加强补口质量控制是保证工程质量的重要环节之一。为满足玻璃钢外护保温管现场补口的工程需要,提出了一种新型大口径玻璃钢外护保温管现场补口的施工工艺,并结合现场补口的实际情况,从补口用原材料、现场补口施工工艺等方面,介绍了补口过程中需要注意的质量控制要点,以保证补口质量及工程质量。
0 引言
    随着城镇集中供热和热电联产的大力发展,热力管道技术在国内得到了广泛应用。直埋保温管因其安装方便,施工周期短,占地面积小,不影响市容,使用寿命长等优点而得到广泛关注。目前,国内采用的直埋蒸汽保温管根据材料性能、保温结构,以及经济、安全、运行可靠性要求不同,分为聚乙烯外护结构(塑套钢)、玻璃纤维增强塑料外护结构(玻璃钢)、钢外护结构(钢套钢)3种。钢外护结构在耐温性以及非正常运行状态下有其突出优势,聚乙烯或玻璃钢外护结构要严格控制使用温度,保证足够的厚度,并在设计上要有较大的安全系数。适用于输送介质温度(连续工作温度)不高于120℃,偶然峰值温度不高于140℃,工作压力不大于2.5 MPa保温管的制造与验收,遵循CJ/T 114—2000和CJ/T 129—2000标准。对于大口径直埋保温管来讲,玻璃钢外护层要优于高密度聚乙烯层。
    文中结合某城市供热工程,从现场补口的实际情况出发,介绍了DN600~DNIO00玻璃钢外护预制直埋保温管现场补口的施工工艺以及施工过程中的质量控制要点,为玻璃钢补口提供一定的参考。
1 玻璃钢现场补口用材料
    原材料的质量直接影响到现场补口的质量。玻璃钢现场补口用到的原材料包括不饱和聚酯树脂、无捻玻璃纤维短切毡、无捻玻璃纤维布、玻璃钢套袖、多异氰酸酯、组合聚醚。原材料的性能要满足相应标准以及设计的要求。不饱和聚酯树脂的性能要满足GB/T 8237—2005的要求。无捻玻璃纤维短切毡的性能要满足GB/T 17470—2007 的要求,最好为无碱无捻玻璃纤维短切毡。无捻玻璃纤维布的性能要满足GB/T 18370—2001的要求,最好为无碱无捻玻璃纤维布。玻璃钢套袖要满足CJ/T 129—2000的要求。多异氰酸酯和组合聚醚的性能要满足cJ/T 114— 2000的要求,当连续工作温度高于110℃ 时,供水用聚氨酯泡沫料必须通过保温管的老化试验检测。
2 玻璃钢现场补口施工工艺
2.1 玻璃钢外护保温管补口结构
    玻璃钢外护保温管补口结构如图1所示。
图1 玻璃钢外护保温管补口结构示意图
    图1 玻璃钢外护保温管补口结构示意图
2.2 玻璃钢外护保温管补口工艺流程
    玻璃钢外护保温管补口工艺流程如图2所示。
图2 补口工艺流程图
    图2 补口工艺流程图
2.3 现场补口施工工艺
    玻璃钢外护保温管现场补口施工工艺,以 630供水管为例,保温层厚度为55 mm,留端长度250 mm,玻璃钢套袖尺寸 750 X5,宽度为700 mm.
    (1)完成焊接的焊道经探伤检测合格后,方可进行补口施工。
    (2)对补口区域的钢管表面进行喷砂除锈,除锈等级达到GB 8923—88中Sa2.5的规定。
    (3)用磨光机将主管线上与下垫毡布区和现场缠绕区接触的玻璃钢外护层打毛(打磨宽度约400mm),去除保温层端面的防水剂。
    (4)将玻璃钢套袖外表面及内表面与下垫毡布区接触的部位(宽约150 mm)打毛。
    (5)将浸满不饱和聚酯树脂(与主管线外护层相同型号)的无捻玻璃纤维短切毡和无捻玻璃纤维布(宽度均为200 mm左右)在下垫毡布区进行缠绕,缠绕顺序为1毡一2布一1毡一2布(层数视工程需要进行调整)。
    (6)将玻璃钢套袖沿轴向切开,套在补口区上,单边搭接长度≥100 mm.套袖接缝采取下包上的搭接方式,并使之处于2点或10点位置。利用捆扎带箍紧,采用抽芯铆钉固定。
    (7)在玻璃钢套袖两端与主管线搭接部位的密封毡布区进行无捻玻璃纤维短切毡和无捻玻璃纤维布(宽度均为200 mm左右)的缠绕,缠绕顺序为1毡一2布一l毡~2布(层数视工程需要进行调整)。
    (8)对补口区进行整体缠绕,宽度为1 300 mm(套袖宽700 mm,两端各延长300 mm)。缠绕顺序为1毡一3布一1毡一5布(层数视工程需要进行调整)。缠绕前,玻璃钢套袖搭缝处采用无捻玻璃纤维短切毡2层进行加强。
    (9)整体缠绕完成后,在表层玻璃钢固化前,整体缠绕一层塑料薄膜,用来防雨、检验气密性。
    (10)玻璃钢固化后,用手电钻在注料区12点位置距玻璃钢套袖端头约200 mm处钻2个相距约300mm、直径25 mm的孔,一个作为注料孔,另一个作为排气孔。
    (11)进行气密性试验,试验压力不小于0.02MPa.气密合格后,按照计算好的投料量进行注料发泡;如不合格,则需返修,直至合格。
    (12)发泡完成后,用磨光机将注料孑L、排气孔及附近区域进行打毛处理,然后采用200 mm x 400 mm浸满不饱和聚酯树脂的无捻玻璃纤维短切毡和无捻玻璃纤维布进行密封,粘贴顺序为1毡一3布一1毡一5布(层数视工程需要进行调整)。
3 补口过程中的质量控制要点
3.1 原材料的质量控制
    (1)无捻玻璃纤维短切毡和无捻玻璃纤维布在使用过程中要做好防潮防雨措施,如果返潮或是淋雨,需要经过烘干后才能使用。
    (2)无捻玻璃纤维短切毡要有较好的浸润性,完全浸透后与玻璃钢表面要有较好的粘贴性。
    (3)预制好的玻璃钢套袖厚度一定要均匀,以防止玻璃钢套袖在搭缝附近与主管线玻璃钢外护层存在较大的缝隙,影响补口的气密性。
3.2 施工环境的控制
    (1)沟上补口时,补口区离地面要有足够的高度,以保证下表面可正常施工(除锈、缠绕玻璃钢)。
    (2)沟下补口时,操作坑要有足够的操作空间。如果地下水位较高,在整个补口过程中都要保证降水达到要求,并视天气情况给玻璃钢留有足够的固化时间。
3.3 施工过程中需要注意的问题
    (1)补口下表面不易操作,是补口过程中需要重点控制的部位。下表面的除锈一定要达到设计要求。无捻玻璃纤维短切毡、玻璃纤维布一定要被树脂浸透,浸满,防止出现“露白”现象,给补口质量留下隐患。
    (2)主管玻璃钢外护层与玻璃钢套袖内外表面的打毛是非常重要的工艺环节。因为两者是事先预制好的,如果不进行打毛处理,将会严重影响补口部位与主管线的粘接,降低补口质量。
    (3)不饱和聚酯树脂的固化速度应视施工进度以及天气情况及时进行调整。安装玻璃钢套袖时,要保证下垫毡布区玻璃钢尚未固化。进行整体缠绕时,如果固化速度太快,无捻玻璃纤维短切毡和无捻玻璃纤维布不易浸透;如果速度太慢,完成缠绕后,尚未固化的不饱和聚酯树脂下渗,造成补口区上部玻璃布层间分离,都会影响到补口区手糊玻璃钢的强度。
    (4)进行玻璃钢套袖安装时,搭缝处一定要采用下包上的搭接方式,并处于2点或10点位置,这样有利于搭接部位的密封。捆扎带一定要箍紧,如果玻璃钢套袖两端与主管玻璃钢外护层仍存在较大的缝隙,应采用浸满不饱和聚酯树脂的无捻玻璃纤维短切毡进行填充,然后再进行下一步操作。
    (5)在进行无捻玻璃纤维短切毡和无捻玻璃纤维布缠绕时,一定要等上一层的不饱和聚酯树脂浸透之后再进行下一层缠绕,如有气泡一定要赶出来,以防影响手糊玻璃钢的强度。
    (6)要准确把握发泡时机,一定要在补口区玻璃钢充分固化后再进行气密性试验,否则气密压力或发泡产生的压力极易影响搭接处的粘接力,造成搭接处漏气或泡沫料外漏,影响补口质量。
    (7)准确定位注料孔和排气孔的位置,用磨光机在两孔及其周围区域打毛,并把泡沫料清理干净,然后用浸满不饱和聚酯树脂的无捻玻璃纤维短切毡和无捻玻璃纤维布进行密封,避免出现注料孔或排气孔的漏补现象。
3.4 施工安全控制
    在补口过程中一定要注意施工安全,以防造成安全事故。当地下水位较高时,沟下施工需要做好降水措施。同时还要注意磨光机、手电钻等施工器械在潮湿环境下的用电安全。
4 结束语
    文中介绍的新型大口径玻璃钢外护直埋保温管补口工艺简单易行,便于操作,只要严格按照施工工艺的步骤进行操作,并注意施工过程中的质量控制要点,就可以最大限度地保证补口质量,进而保证工程质量。