一种利用钢质环氧套筒修复管道的方法

摘要

本发明公开了一种利用钢质环氧套筒修复管道的方法，包括以下步骤：将钢制套筒套装在管体的待修复缺陷处，将矩形的钢丝网放到环形空腔中，钢丝网被卷成圆筒形，通过密封材料将环形空腔的两端密封起来，用真空泵对环形空腔进行抽真空处理，然后灌注环氧树脂，打开钢制套筒底部的阀门口，使环氧树脂流出，环氧树脂流出的过程即对钢制套筒的内壁以及管体的外壁进行冲刷，反复冲刷数次后，灌注成型。本发明的有益之处在于：(1)反复冲刷确保了环氧树脂与钢制套筒的界面以及环氧树脂与管体的界面没有气泡，所以灌注成形后钢制环氧套筒整体的承压能力得以提升；(2)钢丝网与环氧树脂层结合在一起，所以灌注成形后钢制环氧套筒的抗弯性能得到提升。

说明书

技术领域

本发明涉及一种修复管道的方法，具体涉及一种利用钢质环氧套筒修复管道的方法，属于管道修复技术领域。

背景技术

现有的高钢级大管径的输送管道对缺陷的修复要求呈现不断提高的趋势，而传统的管道缺陷修复技术的不足之处日趋明显。

管体缺陷主要有四大类：金属损失、裂纹、变形、焊缝缺陷。

目前，国内常见的缺陷修复方法有：补焊、补板、A型套筒修复、B型套筒修复、钢质环氧套筒修复、复合材料修复、增设机械夹具、增设内衬、换管等。

对于较严重的管体或焊缝缺陷，采用最多的修复方法是：A型套筒修复、B型套筒修复、复合材料修复、钢制环氧套筒修复。然而，这些修复方法又有其各自的局限性，具体的：

(1)A型套筒修复：不可以修复轴向承压和发成腐蚀泄漏的缺陷；

(2)B型套筒修复：可以承受轴向和环向的压力，但是需要进行与管体的焊接，焊接操作对油气管道要求苛刻，焊接热会直接影响到施工的安全，极易发生爆炸事故，并且焊接操作会发生氢脆；

(3)复合材料修复：不需要进行焊接操作，修复效果也不错，但是需要考虑修复材料的成本以及安全性；

(4)钢质环氧套筒修复：不需要进行焊接操作，其他操作也都很安全，但是灌注成形后的一些性能(例如：抗弯性能、整体的承压能力)难以保证。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种利用钢质环氧套筒修复管道的方法，该方法能够保证灌注成形后钢质环氧套筒的抗弯性能和整体的承压能力都得到提升。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种利用钢质环氧套筒修复管道的方法，其特征在于，包括以下步骤：

Step1：将钢制套筒套装在管体的待修复缺陷处，钢制套筒与管体之间形成环形空腔；

Step2：将矩形的钢丝网放到环形空腔中，钢丝网被卷成圆筒形，然后将钢丝网的对接边固定连接在一起；

Step3：通过密封材料将环形空腔的两端密封起来；

Step4：对环形空腔抽真空，然后从顶部向环形空腔内灌注环氧树脂，当钢制套筒的所有排气孔都有环氧树脂溢出时，关闭进料阀；

Step5：打开钢制套筒底部的阀门口，使钢制套筒内的环氧树脂从阀门口流出，待环氧树脂不能连续流出时，关闭阀门口；

Step6：重复Step4和Step5多次，用环氧树脂对钢制套筒的内壁以及管体的外壁进行反复冲刷；

Step7：向环形空腔内灌注环氧树脂，当钢制套筒的全部排气孔都有环氧树脂溢出时，关闭进料阀，最后静置使环氧树脂成型。

前述的利用钢质环氧套筒修复管道的方法，其特征在于，在Step1中，所用钢制套筒具有三个灌注口、两个排气孔和一个阀门口，三个灌注口和两个排气孔都设置在钢制套筒的顶部，其中，有两个灌注口分别靠近钢制套筒的左右两端，另外一个灌注口位于钢制套筒的中间，两个排气孔分别位于相邻两个灌注口的中间；阀门口设置在钢制套筒的底部，并且位于钢制套筒的中间。

前述的利用钢质环氧套筒修复管道的方法，其特征在于，在Step2中，钢丝网被卷成圆筒形以后，直径大于管体的外径4-8mm。

前述的利用钢质环氧套筒修复管道的方法，其特征在于，在Step3中，环形空腔的两端密封后，静置24h。

前述的利用钢质环氧套筒修复管道的方法，其特征在于，在Step4中，对环形空腔抽真空至-0.8MPa。

前述的利用钢质环氧套筒修复管道的方法，其特征在于，在Step6中，重复Step4和Step5的次数为3-5次。

前述的利用钢质环氧套筒修复管道的方法，其特征在于，在Step7中，静置时间为24h。

前述的利用钢质环氧套筒修复管道的方法，其特征在于，操作环境温度为室温，环氧树脂的温度为30-35℃。

本发明的有益之处在于：

(1)通过用环氧树脂反复冲刷钢制套筒的内壁以及管体的外壁，确保了环氧树脂与钢制套筒的界面以及环氧树脂与管体的界面没有气泡，使得灌注成形后环氧树脂能够与钢制套筒紧密结合在一起，所以灌注成形后钢制环氧套筒整体的承压能力得以提升；

(2)通过在环形空腔中放置钢丝网，使得灌注成形后的环氧树脂层的抗弯性能得到提升，所以灌注成形后钢制环氧套筒的抗弯性能也得到提升；

(3)操作工艺对操作人员要求较低；

(4)现场施工简单灵活，成本低。

附图说明

图1是本发明提出的利用钢质环氧套筒修复管道的方法的示意图；

图2是灌注成形后钢制环氧套筒的剖面图。

图中附图标记的含义：

1-管体、2-钢制套筒、3-环氧树脂层、4-钢丝网；

21-灌注口、22-排气孔、23-灌注口、24-排气孔、25-灌注口、26-紧固螺栓、27-底部阀门口、28-定位螺栓。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。

一、钢制套筒

参照图1，本发明所使用的钢制套筒2具有：

(1)三个灌注口：灌注口21、灌注口23、灌注口25，其中，灌注口21和灌注口25分别靠近钢制套筒2的左右两端，灌注口23位于钢制套筒2的中间，三个灌注口都设置在钢制套筒2的顶部；

(2)两个排气孔：排气孔22、排气孔24，两个排气孔也都设置在钢制套筒2的顶部，并且分别位于相邻两个灌注口的中间；

(3)一个阀门口：阀门口27，阀门口27设置在钢制套筒2的底部，并且位于钢制套筒2的中间。

二、修复

操作环境温度：室温。

环氧树脂的温度：30-35℃。

参照图1，本发明提出的利用钢质环氧套筒修复管道的方法，具体包括以下步骤：

Step1：套钢制套筒

将钢制套筒2套装在管体1的待修复缺陷处，钢制套筒2与管体1之间形成环形空腔。

Step2：设钢丝网

将矩形的钢丝网放到环形空腔中，钢丝网被卷成圆筒形，然后将钢丝网的对接边固定连接在一起。

钢丝网被卷成圆筒形以后，直径大于管体1的外径5mm最适宜。

Step3：密封

通过密封材料将环形空腔的两端密封起来，然后静置24h。

Step4：灌注环氧树脂

用真空泵对环形空腔进行抽真空处理，降压到-0.8MPa，然后通过位于钢制套筒2顶部的灌注口21、灌注口23和灌注口25向环形空腔内灌注环氧树脂，当位于钢制套筒2顶部的排气孔22和排气孔24都有环氧树脂溢出时，关闭进料阀。

此步只能把环氧树脂中夹杂的气泡排出，环氧树脂与钢制套筒2的界面上以及环氧树脂与管体1的界面上仍然会留存一些气泡，而留存在界面处的气泡会影响到灌注成形后环氧树脂与钢制套筒2的结合性能，从而会影响到钢制环氧套筒整体的承压能力。

Step5：冲刷管壁和筒壁

打开位于钢制套筒2底部的阀门口27，使钢制套筒2内的环氧树脂从阀门口27流出，待钢制套筒2内的环氧树脂不能连续流出时，关闭阀门口27。

钢制套筒2内的环氧树脂在从阀门口27流出的过程中，环氧树脂会对钢制套筒2的内壁以及管体1的外壁形成一定的冲刷作用，该冲刷作用可以冲刷掉环氧树脂与钢制套筒2的界面上的气泡以及环氧树脂与管体1的界面上的气泡，从而使得灌注成形后环氧树脂能够与钢制套筒2紧密结合在一起，进而使得钢制环氧套筒整体的承压能力得以提升。

Step6：反复冲刷

重复Step4和Step53-5次，用环氧树脂对钢制套筒2的内壁以及管体1的外壁进行反复冲刷，确保环氧树脂与钢制套筒2的界面以及环氧树脂与管体1的界面没有气泡。

Step7：灌注成型

向环形空腔内灌注环氧树脂，当位于钢制套筒2顶部的排气孔22和排气孔24都有环氧树脂溢出时，关闭进料阀，最后静置24h使环氧树脂成型。

参照图2，环氧树脂成型后，钢丝网4即被固定在了环氧树脂层3中，并与环氧树脂融为了一体，钢丝网4的存在大大提高了环氧树脂层3的抗弯性能，进而提高了整个钢制环氧套筒的抗弯性能。

需要说明的是，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。