大口徑玻璃鋼外護直埋保溫管補口施工工藝改進
摘 要:現場補口是保溫管線外防腐工程的一個重要環節,因補口質量問題而使整條管線報廢的現象,在熱力輸送中已多有發生。補口施工工藝直接影響補口質量。本文主要介紹了城市集中供熱工程中大口徑玻璃鋼外護直埋保溫管補口施工工藝以及改進后的施工工藝。通過比較發現、新工藝結構簡單,可操作性更強。經工程證實,新工藝切實可行,不僅可以提高補口效率,還可降低補口成本。
關鍵詞:玻璃鋼 保溫管 防腐補口 施工工藝
0 引言
隨著城鎮集中供熱和熱電聯產的大力發展,熱力管道技術在國內得到了廣泛應用。近年來,玻璃鋼外護聚氯酯泡沫保溫管作為一種新型的建筑管材開始應用于室外采暖工程,直埋敷設方式以共保溫效果好、不影響市政規劃、施工周期短、使用壽命長、維護了費用低等優點,受到了廣泛的關注,顯示了其獨特的優良性能。
某城市集中供熱工程,公稱直徑為DN600~DN1000的保溫管,原設計外護層均采用玻璃纖維增強塑料即玻璃鋼,供水管采用聚異脲酸酯硬質泡沫塑料保溫層,回水管采用聚氨酯硬質泡沫塑料保溫層。現場采用預制套袖、現場手糊玻璃鋼、內外密封圈、臺階平滑過渡、澆注發泡及環向整體纏繞的強化技術措施進行補口。但在施工過程中發現,該補口方案存在步驟繁瑣,可操作性差,一次氣密通過率偏低的問題。針對以上問題,經過技術人員、施工人員、業主代表共同討論,對該補口方案進行了改進。改進后的方案克服了以上問題,有效地保證了補口質量。
本文根據現場補口的實際情況,介紹了改進前后的補口方案,旨在為玻璃鋼現場補口施工提供一定的參考。
1 玻璃鋼補口原始結構及工藝
1.1 原設計的玻璃鋼補口結構
原設計的玻璃鋼補口結構如圖1所示。

1.2 原結構的補口工藝
(1)保溫管預制完畢后,在管線的玻璃鋼外護層上標明補口施工時所用擋環、內密封圈的位置,以便于現場施工時固定擋環和內密封圈。
(2)在鋼管焊接前將已預制好的玻璃鋼套袖套到保溫管上。
(3)完成焊接的焊道經檢測合格后,方可進行補口操作,將工作管表面采用噴砂除銹,除銹等級為Sa2.5級。
(4)打毛清理保溫管泡沫端面,將保溫層端面涂刷的防水劑去除,露出新鮮的泡沫層端面。
(5)用鉚釘將半圓形玻璃鋼擋環固定在事先標明的位置,見圖2。
(6)將預制好的內密封圈緊密套在直埋保溫管的預留位置上,用快速固化膠固定。
(7)將套袖按照內密封圈的傾斜方向推進,套在玻璃鋼補口區上。套袖與保溫管的單邊搭接長度≥100mm。
(8)在玻璃鋼增強區位置用浸滿不飽和聚酯樹脂的玻璃無捻無堿纖維織物密實填充套袖 與外護管的間隙。
(9)填充完畢后立即用賦予性遇水膨脹橡膠條嵌填套袖與外護管的間隙,見圖3。避免玻璃鋼固化期間與外界水、油等污物的接觸。
(10)用浸滿不飽和聚酯樹脂的無捻無堿玻璃纖維織物在預制套袖端頭與玻璃鋼外護管形成的臺階處纏繞,見圖4,達到預制套袖與外護管之間平滑過渡。
(11)在公路直徑DN1000~DN800管線在補口區域整體纏繞5mm厚的玻璃鋼,DN700~DN600管線在補口區域整體纏繞3mm厚的玻璃鋼。
(12)待玻璃鋼完全固化后,在套袖正上方開兩個φ30mm的小孔,分別作為注料口和出氣口。進行施壓和現場注泡,待泡沫熟化后,將注料孔和排氣孔處的泡沫料清除干凈,并對附近的玻璃鋼保護層進行打毛處理,用浸滿不飽和聚酯樹脂的無捻玻璃纖維織物填充注料孔與排氣孔,并用浸滿不飽和聚酯樹脂的無捻玻璃纖維織物覆蓋注料孔與排氣孔附近區域進行補強,補強部分在固化期間(6小時)應避免水汽進入,視天氣和環境情況,必要時應采取措施進行防水處理。


1.3 原補口結構和工藝存在的缺陷
(1)原工藝要求在管道焊接前就將玻璃鋼套袖套到管線上,在不影響補口操作的情況下,需要加大操作坑的長度。在施工過程中,粘附在套袖內表面的泥土等污物不易清除,增加了操作難度。
(2)原工藝未對玻璃鋼套袖內表面做任何打毛處理,降低了套袖與管線的粘接力。
(3)原工藝采用擋環、內外密封圈、玻璃鋼增強醫填充浸滿不飽和聚酯樹脂的玻璃無捻無堿纖維織物,工序繁瑣,可操作性較差。同時增大了套袖與外護層之間的臺階高度,增大了填充間隙的難度。在現場施工時,需要在臺階處纏繞35層以上玻璃纖維布才能實現平滑過渡,見圖4。采用的將套袖整體推進套在補口區的方法也易使固定的密封圈移位扭曲,無法發揮密封的作用。
(4)原工藝現場施工一次性氣密通過率僅為20%~30%。
2 改進后玻璃鋼補口結構、工藝及優點
2.1 改進后玻璃鋼補口結構
改進后玻璃鋼補口結構,見圖5所示。
2.2 改進后玻璃鋼補口工藝
(1)打毛處理對管線玻璃鋼外護層靠近管端的部分進行打毛處理;將坡璃鋼套袖切開,對套袖外表面整體進行打毛處理;對玻璃鋼套袖兩端的內表面進行打毛處理,玻璃鋼套袖內外表面均應保持清潔。
(2)在保證補口區域鋼管表面和坡璃鋼外護層打毛部分表面清潔的狀態下,在坡璃鋼外護層兩端打毛部分涂刷不飽和聚酯樹脂,并纏繞浸滿樹脂的無捻玻璃纖維短切氈和玻璃纖維布。這一過程可根據天氣情況適當加減固化劑添加量,保證在進行下一道工序時不飽和樹脂不出現固化現象。
(3)將切開的玻璃鋼套袖套在坡璃鋼補口區上,套袖與保溫管每端的搭接長度≥100mm。為了便于搭接部位密封,套袖切口搭接處應處于斜上方位置,并采取下壓上的安裝方式。
(4)利用捆扎方式將套袖箍緊,用鉚釘將套袖固定,見圖6。固定時不可用力過猛,防止外護層的氈布起皺。
(5)用浸滿不飽和聚酯樹脂的無捻坡璃纖維短切氈和坡璃纖維布在坡璃鋼套袖端頭與坡璃鋼外護管形成的臺階處纏繞,填充套袖與外護管之間的空隙,并達到套袖與外擴管之間平滑過渡。
(6)后住補口區域根據設計要求整體纏繞定厚度的玻璃鋼,見圖7。
(7)其余步驟同補口初始工藝。

3 改進后補口工藝優點
改進后的補口工豈與原補口工藝相比,具有以下優點:
(1)玻璃鋼套袖的安裝。改進后的工藝將套袖切開后安裝,即切即用,很好地避免了在管道焊接前就套袖套到管線上帶來的施工問題。
(2)玻璃鋼套袖的處理方式。改進后的方案要求對玻璃鋼套袖外表面以及內表面與豐管線玻璃鋼接觸的部位進行打毛,較原方案可以更為有效地提高補口區域與主管線的粘結力。
(3)玻璃鋼套袖的密封方式。新工藝工序簡單,可操作性強,較原工藝更易于補口區域的密封,同時工作效率也得到提高。
(4)改進后的工藝,現場發泡空間較原來減小,可節省泡沫料,降低了補口成本,經濟性有所提高。
(5)新工藝一次氣密通過率可達到80%以上,較原工藝有了很大的提高。
(6)從耗材和人工成本來看,按照新工藝,每道補口可節省坡璃鋼擋環2個,內外密封圈4條,玻璃無捻無堿纖維織物2條,并可減少發泡量10%以上,每道補口可節約成奉約200元。原工藝每道補口平均耗時需1.5小時,新工藝每道補口平均耗時僅需0.5小時。
4 結語
改進后的現場補口工藝住城市集中供熱工程中得到成功應用。該方案與原方案相比,操作工序簡單,可操作性強,提高了補口效率,降低了補口成本,更重要的是保證了補口質量。該工藝經工程證實切實可行,可為以后坡璃鋼現場補口工作提供指導。










































