CN101514776B - 永久性带压堵漏的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用夹具或钢带和纤维增强复合材料对管道进行永久性带压堵漏新方法。该方法利用夹具或钢带对管道进行临时堵漏处理，然后使用填平材料，将夹具或钢带、钢带卡等不规则区域填平过渡，再利用连续纤维复合材料对包含夹具或钢带的区域进行缠绕，完成永久性堵漏增强。该堵漏方法具有不需动火、简便快捷以及容易掌握等优点，不仅适用于直管段，而且适用于焊口、三通、弯头、异径接头、阀门接口、法兰盘、法兰盘根部等部位，保证管道的正常运行，并且能起到永久性堵漏增强的效果。

Description

永久性带压堵漏的方法

技术领域

本发明属于化工设备的维护维修领域，具体来说，本发明涉及一种永久性带压堵漏的方法。

背景技术

管道和容器因材质和焊接质量、人为破坏、内外腐蚀等原因时常会出现穿孔泄漏。泄漏时刻威胁着油气管道正常运行。“跑、冒、滴、漏”是各个工业部门的工厂和工程中经常发生的问题，特别在炼油、化工和石油化工厂及输气管道中尤为突出。

管道泄漏的传统抢修方法除换管外一般还有以下几种：补焊法、钢带法、胶粘结法、夹具注胶法。其中补焊法是利用焊接热能使熔化的金属将管道上的裂纹连成整体焊接接头或在金属的泄漏缺陷上加焊一个封闭板，使之达到重新使用的一种特殊技术手段(又称焊疤法或打补丁)。该方法的缺点是，对易燃易爆介质运输管道焊接带有极大的危险性；施工复杂，需要降压、停气、提前发布停气通知、办理“动火审批手续”。

钢带法是使用外力把钢带缠绕在管道上泄漏位置，利用钢带与泄漏点之间的橡胶垫进行堵漏。该方法适用于中低压管道泄漏的临时堵漏。该方法简单快捷，但是只能作为一种临时堵漏处理。橡胶垫片容易老化，钢带易受外力扰动等因素影响，堵漏失效的几率较大，从而不是一个很好的泄漏解决办法。

粘结法依靠外力将胶粘剂直接填塞到设备泄漏部位，强行止住泄漏的堵漏方法。该方法堵漏成功率不高，对于高压泄漏无法进行直接处理。

夹具注胶法利用泄漏部位的外表与夹具构成的密封空腔，注入并充满密封空腔，阻止介质的外泄，从而消除泄漏。它具有无需动火、耐高温、高压等优点。但是夹具是专用设备，一般需量身定做，加工时间较长，难以应付突发性作业。另外，若堵漏泵注胶压力过高，可能断裂管线，造成更严重的泄漏事故。

发明内容

因此，发明人旨在通过本发明对现有技术中的不足进行改进。

本发明一方面提供了一种永久性带压堵漏的方法，该方法包括以下步骤：

(1)对泄漏点进行临时堵漏；

(2)对该漏点进行永久性堵漏增强。

该方法可在管线不停输的情况下进行堵漏，不需动火、简便快捷、容易掌握。本发明的方法不仅可以满足带压堵漏所需要的时效性，简便快捷，而且增强了堵漏密封效果，加大了管道漏点周围强度，保证了堵漏作用的长久性。

本发明另一方面还包括本发明所述的夹具堵漏或钢带堵漏与复合材料补强增强相结合的技术及其使用方法和应用。

附图说明

图1为本发明实施例1中直管临时堵漏侧视图。

图2为本发明实施例1中直管临时堵漏示意图。

图3为本发明实施例1中直管永久堵漏增强后的示意图。

图4为本发明实施例2中弯头临时堵漏示意图。

图5为本发明实施例2中弯头堵漏填平树脂填平过渡后的示意图。

图6为本发明实施例2中弯头永久堵漏增强后的示意图。

图7为本发明实施例3中直管临时堵漏侧视图。

图8为本发明实施例3中直管临时堵漏示意图。

图9为本发明实施例3中直管永久堵漏增强后的示意图。

图10为本发明实施例4中弯头临时堵漏示意图。

图11为本发明实施例4中弯头堵漏填平树脂填平过渡后的示意图。

图12为本发明实施例4中弯头永久堵漏增强后的示意图。

具体实施方式

一方面，本发明提供了一种永久性带压堵漏的方法，该方法包括以下步骤：

(1)对泄漏点进行临时堵漏；

(2)对该漏点进行永久性堵漏增强。

在一实施方案中，使用堵漏夹具进行临时堵漏。

在一实施方案中，使用钢带进行临时堵漏。

在一实施方案中，利用钢带拉紧工具拉紧钢带，把设备或管道泄漏点上的密封垫片或密封胶压死，临时止住泄漏。

具体地，设备出现泄漏时，将选好的钢带包在管道或设备上，使用扎紧手柄拉紧钢带。当钢带拉紧到一定程度，把预先准备好的垫片或密封胶放置在钢带内侧，正对泄漏处，然后迅速转动扎紧手柄堵住泄漏处。待泄漏停止后，紧固缠绕在管道上的钢带，然后切除多余的钢带，把切口一端(即外面一端)从紧固处折弯，临时堵漏结束。

在另一实施方案中，使用填平材料进行填平过渡，然后进行缠绕，从而完成堵漏增强。具体地，首先对泄漏处附近金属管道进行表面清理；对夹具等不规则区域用填平材料进行过渡填平，填平至表面平整。

在又一实施方案中，所述堵漏夹具可以是注胶密封夹具，也可以是垫片密封夹具。所述的夹具材质为碳钢或不锈钢，其宽度和厚度可以根据泄漏具体情况酌情选择。

本发明所述的注胶密封型夹具或垫片密封型夹具是用于各类管道管网穿孔泄漏时带压堵漏的工具，该工具市面有售。

在一实施方案中，使用连续纤维增强复合材料进行缠绕，对堵漏进行永久性增强、堵漏。

在一实施方案中，所述的填平材料可以是环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯树脂、聚醚树脂、聚酰亚胺树脂、氨基树脂或不饱和聚酯树脂或其与一定的力学增强颗粒材料的混合物；优选环氧树脂或其与力学增强颗粒材料的混合物。

在一实施方案中，所述的纤维增强复合材料由胶粘剂和纤维材料构成。

本文中所述复合材料定义为：用经过选择的、含一定数量比的两种或两种以上的组分(或称组元)，经过人工复合、组成多相、三维结合且各相之间有明显界面的，具有特殊性能的材料。复合材料由增强相和基体相构成。其中增强相为纤维的称为纤维增强复合材料。

在一实施方案中，所述胶粘剂为基体相，通常使用常规的热固树脂和热塑性树脂，如环氧树脂。

在一实施方案中，所述纤维增强复合材料包括连续纤维增强复合材料和非连续纤维(例如晶须和短切纤维)增强复合材料，优选连续纤维增强复合材料。

在一实施方案中，构成所述连续纤维增强复合材料的纤维材料包括单向纤维，无纬布叠层(正交、斜交)、二维织物层合、多向编织复合材料和混杂纤维复合材料。

在一实施方案中，所述纤维包括有机纤维(如芳纶纤维、聚乙烯纤维)、碳纤维、玄武岩纤维、玻璃纤维、硼纤维，优选碳纤维、玻璃纤维、碳化硅纤维，更优选碳纤维。

在一实施方案中，本发明方法中缠绕步骤包括：

(1)涂刷胶粘剂；

(2)铺设纤维；

(3)任选地重复(1)和(2)多次，然后进行固化，其中每层使用的纤维可以相同或不同。

在一实施方案中，铺设纤维增强复合材料的步骤包括：

(1)将胶粘剂涂刷到纤维上；

(2)铺设涂刷了预浸胶粘剂的纤维；

(3)任选地重复(1)和(2)多次，然后进行固化，其中每层使用的纤维可以相同或不同。

在一实施方案中，所述涂刷了预浸胶粘剂的纤维包括涂刷了胶粘剂并且固化完全已经形成纤维复合材料的纤维，以及涂刷了胶粘剂，需要在实际操作中加热固化以形成纤维复合材料的纤维。

在一实施方案中，在铺设所述复合材料的增强纤维时，可沿管道轴向铺设、环向铺设、或以一定倾斜角度铺设，也可以是几种铺设方式的任意组合，例如其中二种或三种铺设方式的组合。

具体来说，所述铺设纤维增强复合材料的方法是湿法粘贴纤维增强复合材料的方法，即按一定的尺寸及层数粘贴所述纤维增强复合材料，所述纤维增强复合材料涂刷了所述的粘浸胶，或用所述的粘浸胶浸渍，且根据需要使各层材料沿管道的径向或环向放置，相邻的两层材料之间可以是平行的、垂直的或以一定角度交错铺设的，或是纵横交错的。

经过纤维复合材料修复后的管道，达到了力学强度，完成了永久性堵漏。

本发明所述方法中所用的胶粘剂可以是市场上可以买到的任何树脂，优选所使用的能够满足下述表1性能指标的树脂。

表1  胶粘剂力学性能要求范围

力学性能	范围	优选	更优选
				压缩强度	＞10MPa	＞20MPa	＞50MPa
界面剪切强度	＞2MPa	＞4MPa	＞12MPa
				界面抗拉强度	＞2MPa	＞5MPa	＞10MPa
杨氏模量	＞0.1GPa	＞0.5GPa	＞1.5GPa

另一方面，本发明还包括本发明所述的夹具堵漏或钢带堵漏与复合材料补强增强相结合的技术及其使用方法和应用。

本发明的方法堵漏，简便快捷，容易掌握，不仅适用于直管道，而且适用于焊口、三通、弯头、变径、阀门接口、法兰盘、法兰盘根部、容器罐连接管道根部等部位，保证管道的正常运行，并且能起到永久性堵漏并增强的效果。

为了进一步阐述本技术所涉材料及施工工艺，给出了下述实施例。但是，这些实施例不以任何方式限制本发明的范围。

实施例1  管道机械损伤堵漏(夹具法)

本公司分厂气管道，内压为0.4MPa，管道直管上方，机械损伤导致泄漏。我们利用夹具临时堵漏(附图1)，利用堵漏填平树脂过渡，(附图2)。利用碳纤维复合材料缠绕，完成堵漏增强(附图3)。

具体的，纤维复合材料缠绕操作按如下步骤进行：

首先对金属管道进行表面清理；使用喷砂机器或手动角向磨光机对管道表面进行打磨除锈，达到《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》(GB8923-88)所要求的Sa2.5或St3级别。

利用堵漏填平树脂对施加夹具区域进行填平过渡，修复至夹具表面以及夹具与管道结合区域表面平整光滑。

湿法粘贴碳纤维布：在300mm长的区间内，沿管道轴向粘贴碳纤维1层，环向缠绕3层。其中所述的碳纤维布涂刷或浸渍了本发明的粘浸胶。

24小时后，碳纤维复合材料固化达到强度，完成了永久性堵漏增强。

根据SY-T5992-94《输送钢管静水压***试验方法》做***试验，达到15MPa后在管道没有泄漏处***，而堵漏增强处完好无损。表明本堵漏增强技术的实施，达到了理想的效果。

实施例2  弯管堵漏(夹具法)

本公司分厂气管道，内压为1.0MPa，弯头外凸部位泄漏。我们利用夹具临时堵漏(附图4)，利用堵漏填平树脂过渡(附图5)。利用玻璃纤维复合材料缠绕环向4层，完成堵漏增强(附图6)。

具体的步骤见实施例1。

实施例3  管道机械损伤堵漏(钢带法)

本公司分厂气管道，内压为0.4MPa，管道直管上方，机械损伤导致泄漏。我们利用钢带临时堵漏(附图7)，利用堵漏填平树脂过渡，(附图8)。利用碳纤维复合材料缠绕，完成堵漏增强(附图9)。

具体的，纤维复合材料缠绕操作按如下步骤进行：

首先对金属管道进行表面清理；使用喷砂机器或手动角向磨光机对管道表面进行打磨除锈，达到《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》(GB8923-88)所要求的Sa2.5或St3级别。

利用堵漏填平树脂对施加钢带区域进行填平过渡，修复至钢带表面以及钢带与管道结合区域表面平整光滑。

湿法粘贴碳纤维布：在300mm长的区间内，沿管道轴向粘贴碳纤维1层，环向缠绕3层。其中所述的碳纤维布涂刷或浸渍了本发明的粘浸胶。

24小时后，碳纤维复合材料固化达到强度，完成了永久性堵漏增强。

依据SY-T5992-94《输送钢管静水压***试验方法》做***试验，达到15MPa后在管道没有泄漏处***，而堵漏增强处完好无损。表明本堵漏增强技术的实施，达到了理想的效果。

实施例4  弯管堵漏(钢带法)

本公司分厂气管道，内压为1.0MPa，弯头外凸部位泄漏。我们利用钢带临时堵漏(附图10)，利用堵漏填平树脂过渡(附图11)。利用玻璃纤维复合材料缠绕环向4层，完成堵漏增强(附图12)。

具体的步骤见实施例3。

本发明提供的利用纤维复合材料进行管道的永久性带压堵漏新方法及其应用是一项实用的抢修技术，可用于各种管道，例如输气输油管，是大型管道修复补强中不可缺少的实用技术。

本发明的方法是带压堵漏方法，不仅适用于直管道，而且适用于焊口、三通、弯头、异径接头、阀门接口、法兰盘、法兰盘根部、容器罐连接管道根部等部位。该堵漏防腐不仅不需动火，简便快捷，容易掌握，并且属于带压堵漏，保证管道的正常运行，而且随着纤维复合材料的固化成型，增强了堵漏密封效果。另外，纤维增强复合材料对管道具有补强效应，增加了管道漏点区域的局部强度。

以上已详细描述了本发明的实施方案，对本领域技术人员来说很显然可以做很多改进和变化而不会背离本发明的基本精神。所有这些变化和改进都在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种不需动火的永久性带压堵漏的方法，该方法包括以下步骤：

(1)使用垫片密封夹具或设置有垫片的钢带对泄漏点进行临时堵漏；

(2)对该漏点进行永久性堵漏增强；其中对所述夹具或钢带不规则区域使用填平材料进行填平过渡，然后进行缠绕，从而完成堵漏增强。

2.按照权利要求1所述的方法，所述填平材料选自环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯树脂、聚醚树脂、聚酰亚胺树脂、氨基树脂、不饱和聚酯树脂或者上述树脂材料与力学增强颗粒材料的混合物；缠绕所使用的材料为连续纤维增强复合材料。

3.按照权利要求1所述的方法，其中所述垫片密封夹具利用夹具与管道之间的垫片实现临时堵漏，所述垫片采用橡胶制成。

4.按照权利要求3所述的方法，其中所述橡胶选自天然橡胶、通用合成胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、三元乙丙橡胶、丁苯橡胶、氟橡胶、硅橡胶中的一种或几种。

5.按照权利要求1所述的方法，其中将所述设置有垫片的钢带围绕管道缠绕捆扎，利用钢带与漏点之间的垫片完成所述临时堵漏。

6.按照权利要求5所述的方法，其中所述垫片采用橡胶制成。

7.按照权利要求6所述的方法，其中所述橡胶选自天然橡胶、通用合成胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、三元乙丙橡胶、丁苯橡胶、氟橡胶、硅橡胶中的一种或几种。

8.按照权利要求2所述的方法，其中使用连续纤维增强复合材料进行所述缠绕，并且所述连续纤维增强复合材料选自单向纤维、正交或斜交的无纬布叠层、二维织物层合、多向编织复合材料和混杂纤维复合材料。

9.按照权利要求2所述的方法，其中所述缠绕步骤包括：

(1)涂刷胶粘剂；

(2)铺设纤维；

(3)任选地重复(1)和(2)多次，然后进行固化，其中每层使用的纤维相同或不同。

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