復(fù)合管在鋼管腐蝕控制中的應(yīng)用

復(fù)合管在鋼管腐蝕控制中的應(yīng)用

4.復(fù)合管道的安裝工藝。金屬骨架塑料復(fù)合管和非金屬玻璃纖維絲增強骨架樹脂復(fù)合管都屬于柔性管道,因此安裝方法也是相同的。由于復(fù)合管質(zhì)輕、高強、耐腐蝕、水力學(xué)性能優(yōu)異,安裝方便等優(yōu)點,在石油、化工、市政等領(lǐng)域的應(yīng)用中已越來越被人們所重視。復(fù)合管的應(yīng)用是一個工程系統(tǒng),不是單一的部件,這個系統(tǒng)的安裝也是非常重要的一個環(huán)節(jié),如果安裝不合格,生產(chǎn)出的產(chǎn)品再優(yōu)質(zhì),也會前功盡棄。作為用戶,更為關(guān)心的是產(chǎn)品的最終使用效果。1、復(fù)合運河的運輸和儲存復(fù)合管的制作和驗收合格后,接下來就是出廠、搬運和儲存。(1)墊塊的投放和綁扎管合管的搬運應(yīng)輕拿輕放,以防損壞。當(dāng)用卡車運輸時,為了防止復(fù)合管的損壞,要保證車廂底板平直,車廂的長度應(yīng)大于管子的長度。擺放復(fù)合管時,先在車廂底板上放4條墊塊,墊塊厚度要保持一致,相互間距不能超過1.8m,并與復(fù)合管垂直排列,車廂底和層與層之間都要擺放墊塊,以免移動而造成損壞。擺放墊塊時應(yīng)注意下列幾點:①墊塊上不能有突出的釘子;②墊塊應(yīng)比復(fù)合管軟;③墊塊應(yīng)盡可能靠近復(fù)合管的兩端,但應(yīng)與復(fù)合管保持垂直。裝車時,用非金屬編織帶捆綁復(fù)合管的兩端。為了卡車行駛安全,復(fù)合管中間也要綁扎。裝載復(fù)合管的卡車在行駛一段距離后,隨車人員應(yīng)下車檢查一下,看看捆扎復(fù)合管的編織帶是否松動。如果捆扎的編織帶因路途顛簸而松動,應(yīng)將編織帶再緊固一下。如果不用卡車運輸,復(fù)合管的保護程序應(yīng)由廠家和買主協(xié)商解決。(2)復(fù)合管接頭故障在吊裝復(fù)合管時,每根或每捆都應(yīng)用非金屬吊帶單獨裝車,吊帶的寬度要大于100mm,不允許用金屬吊帶(如鋼絲繩或鐵鏈)吊裝。避免野蠻裝運,以防復(fù)合管接頭損壞。卸車前,應(yīng)檢查復(fù)合管是否有碰痕\,裂紋\,凹陷\,污染物\,鑲嵌物或撕裂的地方,并要求廠家提供外觀檢查標準。卸車時,不能從卡車側(cè)面將復(fù)合管推下去,也不允許在車廂側(cè)面搭軌道,將復(fù)合管沿軌道滾下去,不能用吊鉤卸下復(fù)合管,也不允許拋擲,但可以使用非金屬編織帶或布帶式吊環(huán)卸管。卸管時要輕吊輕放,不允許撞擊硬物、利器。在裝卸過程中,不要使復(fù)合管過度彎曲,復(fù)合管的彎曲度應(yīng)達到廠家規(guī)定的彎曲度。(3)墊塊和復(fù)合管的投放復(fù)合管的存放應(yīng)避免陽光曝曬,及通風(fēng)良好,若存放時間較長則應(yīng)放置于棚庫內(nèi)。在貯存復(fù)合管時,不允許將復(fù)合管堆放在地上、軌道上、碎石上、鋼板或水泥地板上。通常應(yīng)堆放在專用墊塊上。墊塊應(yīng)放在同一水平面并擺平,相互間距為1.8m,并與復(fù)合管垂直排列。墊塊厚度要保持一致,沒有突出的釘子。墊塊要比復(fù)合管軟,擺放時盡可能靠近復(fù)合管的兩端,但要與復(fù)合管保持垂直。墊塊保證能支撐住整個管堆。復(fù)合管堆放在墊塊上后,可在墊塊兩端釘上2塊25.4×50.8mm或50.8×50.8mm木塊,擋住復(fù)合管,以防滑動或移動。復(fù)合管在碼垛堆放時,碼垛高度不應(yīng)超過3m,堆放地面應(yīng)平整。在層與層之間,應(yīng)交錯排列,以防管子接頭承受較大的重量。堆放應(yīng)按規(guī)格分開,應(yīng)確保管垛不會倒塌。復(fù)合管與管件從生產(chǎn)到使用之間的存放期不要超過一年。2管溝的寬度和最小埋深在挖溝之前,施工人員應(yīng)沿管線走向測定土壤條件,并對土壤進行試驗和分類。因為當(dāng)?shù)赝临|(zhì)必須能夠?qū)軠匣A(chǔ)和管區(qū)回填土產(chǎn)生一定的約束力,才能對管道產(chǎn)生支撐作用。按自然土壤類別可分為4類:①密實的礫石或砂;②中等密實的粉粒狀或粘土礫石及砂;③中等粘結(jié)力的土或松散粒狀土;④軟土或很松散粒狀土。開挖管溝時,若碰到1~2類土壤,必須有足夠的寬度,以滿足管溝墊層和找平的要求;若碰到第3~4類土壤時,管溝壁必須壓實,或者擴大管溝寬度,加固管道基礎(chǔ),以免溝壁坍塌。在開挖管溝時,最好用人工挖掘,管溝兩側(cè)要保持垂直。為了防止管溝塌方,側(cè)壁允許有坡度,坡度大小可根據(jù)土質(zhì)而定。管溝一定要達到足夠的深度,以使溝底鋪設(shè)較厚的砂層或夯實的細土層。管溝底部是管道支撐系統(tǒng)的首要環(huán)節(jié),其溝底的墊層應(yīng)盡可能保持連續(xù)性,溝底不要有巖石或其它材料,應(yīng)保持平整。管溝的寬度與管道直徑有關(guān),管溝最小的寬度公式是:管徑(300mm以下)+304.8mm;管徑(300mm以上)+508mm。最小埋設(shè)深度由設(shè)計確定,是否需要增加管溝寬度和埋設(shè)深度,要依土壤條件和回填土壤類型而定。復(fù)合管道沿水平方向出現(xiàn)急劇變化時,管道應(yīng)使相適應(yīng)的配件,這時管溝應(yīng)根據(jù)管件的要求做相應(yīng)的調(diào)整,以便能順利地安裝。在復(fù)合管的管溝遇到方向變化,大小頭、管道末端或過大的膨脹彎等位置時,應(yīng)在管溝的相應(yīng)位置埋設(shè)水泥塊。如果同一條管溝內(nèi)要鋪設(shè)多條復(fù)合管道時,制造廠家應(yīng)提出管與管之間的距離和管溝寬度。3復(fù)合管道的設(shè)備配合使用按復(fù)合管的直徑開挖出相應(yīng)管溝的寬度和深度后,接下來的工序就可以進行布管連接。管子在連接之前,先將完好無損的復(fù)合管沿管溝相對的一側(cè)布管,盡可能靠近管溝,然后按設(shè)計要求仔細地鋪上墊層材料,其墊層厚度為200mm,要用合適的夯實設(shè)備仔細夯實。夯實應(yīng)達到90%標準葡氏密度,為了保證管道的安全支撐,不允許使用永久性墊塊。復(fù)合管道也象金屬管道一樣,必須將多根有限長度的管道連接在一起,才能組成一條實用的管道。管道的方向變化,與其它附屬設(shè)備有關(guān),如泵、閥門等,都要用接頭來實現(xiàn)。復(fù)合管在連接時,制造廠可提供接頭處的管溝寬度,以利于安裝操作。每種接頭都有特殊的安裝要求。大于152.4mm的管子在溝內(nèi)安裝;而小于152.4mm的管子可在溝上安裝。制造廠應(yīng)在安裝程序中詳細說明,復(fù)合管的安裝有承插連接、管端對口熔接、法蘭連接和管件連接。(1)施工前的表面清潔先將復(fù)合管置于管溝邊上,徹底清除承插口部位的沙、土及泥渣等,還要檢查管端在吊裝和運輸中是否損壞。在管溝內(nèi)的承插口連接處挖一工作坑,以免承口和插口接觸沙土,然后將管子放入溝內(nèi)。涂膠前,按廠家推薦的方法徹底清潔承口的內(nèi)表面和插口的外表面。清潔后的表面不能用手、手套或污染物相互接觸。粘結(jié)時,用砂布將膠接表面打磨成粗糙度并清洗干凈。干燥后,先在清洗過的承口內(nèi)表面和插口外表面涂抹一薄層混合膠粘劑。在承插連接時,應(yīng)使2根管子保持在同一條直線上。在插口接觸到承口表面以前不能旋轉(zhuǎn)。當(dāng)插口接觸到承口表面時,把插口一端輕輕旋轉(zhuǎn)并使膠結(jié)劑分布均勻。同時,還應(yīng)施加軸向力,以便擠出連接部位的所有氣泡,并使插口和承口緊密銜接。接頭固化后,再安裝下一根管子。承插接頭具有成本低、工序簡單、密封性好、連接可靠等優(yōu)點。(2)密封墊的安裝所有尺寸的復(fù)合管都可以采用與管道額定壓力相當(dāng)?shù)姆ㄌm接頭,這種法蘭接頭必須滿足ASME標準關(guān)于法蘭壓力等級的要求。法蘭式復(fù)合管在連接前按自然條件狀態(tài)進行找正。找正前,首先將密封槽及接頭端面用毛刷清理干凈,槽及端面若有污物及毛刺應(yīng)小心清理掉,密封墊及槽內(nèi)不允許涂抹黃油及其潤滑劑,密封墊表面應(yīng)平整、規(guī)則、無劃痕,且不能擰勁。按照要求,法蘭可以與泵、閥門等連接。法蘭的壓合面一般是平整的,與突緣法蘭配合時,要用密封墊片。密封墊片最好采用耐油石棉墊或耐油橡膠墊,石棉墊厚度不小于4mm,橡膠墊厚度為5mm。用密封墊可以防止法蘭的損壞。墊片表面應(yīng)光滑平整,并覆蓋法蘭的密封面。在以埋地方式找正時其復(fù)合管必須落座在夯實平坦的溝底上,裝配時應(yīng)擦凈法蘭表面,然后安裝密封墊片,并與另一法蘭對接,所有的緊固螺栓應(yīng)加墊圈,緊固螺栓的扭矩應(yīng)遵照制造廠的建議。法蘭連接的好處是,可隨時拆卸,應(yīng)用方便,但最常見的缺陷是法蘭根部開裂而出現(xiàn)滲漏和密封面滲漏,發(fā)現(xiàn)時應(yīng)及時修復(fù)。(3)模具與管路接口這種復(fù)合管的接頭為承插式。在連接復(fù)合管之前,沿管溝內(nèi)的復(fù)合管接口處挖一工作坑,便于復(fù)合管的接口工作。復(fù)合管在管溝內(nèi)對接時,電熱熔連接機具與管子接口應(yīng)正確連接。用電熱熔法連接時,其通電加熱的電壓、電流、加熱時間、冷卻時間應(yīng)符合機具和管材與管件生產(chǎn)廠家說明書的規(guī)定。電熱熔接前,先用潔凈棉布擦凈管材與管件連接面上的污物,標出插入深度,用鋼刷打毛熔接表面。電熱熔承插連接前,應(yīng)用連接扶正機具將兩管校準在同一軸線上(見圖3)。連接時,在接口處放上電熱熔套筒,其套筒與管材配合好后,方可通電熱熔接,在熔接完一道口后,再進行下一道口的熔接。(4)安裝管口及其它部位土復(fù)合管道沿水平方向的走向出現(xiàn)變化時,管道上應(yīng)使用相適應(yīng)的管件。沿管線可能安裝直角彎頭、三通、大小頭等管件,并且還要在這些管件的相應(yīng)位置埋設(shè)水泥塊,確保管件穩(wěn)固。管件的連接方法有法蘭連接和電熱熔接,但應(yīng)根據(jù)廠家推薦的管件連接方法進行安裝,未經(jīng)廠家允許不得使用其它廠家的附件。4接頭的密封地下埋設(shè)筆直的復(fù)合管道后,由于周圍土壤的約束作用,在內(nèi)壓作用下,其接頭處不會產(chǎn)生不平衡的軸向推力,因此不會影響接頭密封性的管件位移。如果管線中裝有彎頭、三通、法蘭等管件,在內(nèi)壓作用下管件處會產(chǎn)生不平衡的推力,位移量過大時,將影響接頭的密封性,最終造成管線滲漏。為了防止管件發(fā)生滲漏,必須對管線中的管件進行特殊的止推錨固處理,抵消管線內(nèi)壓所產(chǎn)生的不平衡推力。在埋地復(fù)合管道的施工中常用下列幾種方式,可實現(xiàn)管件的止推錨固。(1)止推錨固裝置這類裝置通過土壤與止推塊間產(chǎn)生的摩擦力抵消管件上產(chǎn)生的推力。在土壤產(chǎn)生足夠摩擦力的情況下,適合于這種止推錨固裝置(見圖4)。重力式止推錨固裝置主要用混凝土制成。當(dāng)設(shè)計混凝土止推錨固裝置時,必須考慮土壤的下列特性:內(nèi)摩擦角、粘結(jié)力、相對密度,以及混凝土與土壤之間的摩擦系數(shù)和土壤的被推動力。這樣,才能保證混凝土止推錨固塊在推力作用下而不被破壞。(2)止推錨固裝置對特別穩(wěn)定的土壤,如巖石基礎(chǔ)、充分夯實的堅固土壤等,可以采用阻力式止推錨固裝置,而管線以上的覆蓋土深度至少為0.5m以上。這種止推錨固裝置通過土壤反力產(chǎn)生作用,阻擋管件中出現(xiàn)的水平方向和垂直方向上的推力。為此,這種止推錨固裝置必須有足夠大的承載面積,以便將推力分散于土壤或基礎(chǔ)中。管件上的推力除以土壤的安全承載能力,即可得到止推錨固裝置所需的承載面積。(3)固裝置的種類在埋設(shè)管線中,管件上常見的止推錨固裝置有以下幾種(見圖5)。對于埋設(shè)的管道而言,管件的止推錨固是保證管線安裝運行的重要環(huán)節(jié)之一。5管管道試壓復(fù)合管連接結(jié)束后,還要進行試壓或耐壓試驗,它是對管線施工質(zhì)量\,材料性能\,管道整體性的一次綜合檢驗,按規(guī)定用廠家推薦的壓力進行測試,以保證管道能承受通常的運行壓力。試壓前,先將溝內(nèi)的管道覆蓋上足夠的土壤,以免管子產(chǎn)生移動,但管子接頭和管件不允許埋土,以便在試壓期間進行觀察。試壓時,通常采用一種記錄裝置來記錄或檢測管道的壓力,其壓力可隨著時間的變化而變化。當(dāng)壓力達到規(guī)定值時,則進行耐壓試驗,一般耐壓時間為4h。在耐壓期間,施工人員沿管線行走,到接頭和管件連接處都要仔細地觀察,看看是否有明顯的泄漏\,變形或其它的損壞。如果有這樣的泄漏或損壞,應(yīng)立即修復(fù)。修復(fù)后還要進行第二次試壓,確保管道完整無損。在強度試壓中,要求穩(wěn)壓10min,觀察壓力表,降壓不超過0.05MPa時為合格。復(fù)合管道在進行試壓時,必須由施工單位和用戶參加,并在管道試壓檢查記錄本上簽字認可。6回填土壤的使用與管理試壓結(jié)束后,應(yīng)盡快回填,以免復(fù)合管由于落下的大礫石\,管溝側(cè)壁塌方\,管溝溢流以及凍土塊引起的損壞。為了充分發(fā)揮復(fù)合管的埋設(shè)特性,土壤的支撐則起著關(guān)鍵作用。埋設(shè)復(fù)合管的管溝及埋設(shè)狀態(tài)通常如圖6所示。管床是支撐復(fù)合管的重要部位,管床材料必須密實,在此區(qū)域內(nèi)沿管道長度方向的密實度必須一致,以防產(chǎn)生沉降差異。當(dāng)回填時,必須在管子下面填入足夠的土壤,以免管子和溝底留有空隙。回填材料為挖掘出來的不含大石塊的土壤,大石塊及其它雜物離開管壁至少應(yīng)為150mm。為了保證夯實的質(zhì)量,將含水量太高的回填材料適當(dāng)晾曬,或往太干的回填料中適當(dāng)加些水。大多數(shù)粗粒土(200#篩余量大于50%的土壤)可用作管道的回填材料。回填土壤應(yīng)是顆粒較細的,如砂或疏松的土壤。對于管徑大于406.4mm的管道,最大顆粒尺寸極限為19mm。管道上面覆蓋顆粒較細的土壤厚度至少要達到304.8mm。在管側(cè)回填土壤時,每次回填高度不得超過152.4mm;進行兩次回填土壤時,必須采用機械夯實?；靥钸^程要連續(xù)進行,直到回填高度至少超過管頂152.4mm為止。壓實回填時應(yīng)仔細操作,并要經(jīng)常檢查管道的形狀。回填土壤達到一定深度時,要對安裝好的管道進行撓度檢查,并測定主要管區(qū)回填材料壓實后的密度。使測定值與設(shè)計值相符。71復(fù)合管道的驗收條件(1)驗收工作的要求驗收人員除了應(yīng)經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)和現(xiàn)場工作經(jīng)歷外,還要進行資格評定。有資格的驗收人員才能進行下列項目的驗收工作:①線路平整;②管溝開挖;③溝底墊土夯實;④管道安裝;⑤接頭檢查;⑥碰口及下溝;⑦回填;⑧填料的夯實標準;⑨試壓。(2)夯實水壓試驗的原則及基本依據(jù)外觀檢查:所有的復(fù)合管\,管件在安裝之前,均應(yīng)做外觀檢查,以保證在船運或運輸期間不會造成損壞。所有復(fù)合管經(jīng)外觀檢查法證實復(fù)合管表面沒有碰痕\,裂紋\,凹陷\,污染物\,鑲嵌物或撕裂等缺陷,并要求廠方提供外觀檢查的標準。施工質(zhì)量驗收:1\,復(fù)合管道施工時,甲方應(yīng)派代表進行現(xiàn)場質(zhì)量監(jiān)督。2\,復(fù)合管的接頭和管件在連接后,如出現(xiàn)裂紋或損壞一律重新施工。3\,復(fù)合管道完工驗收應(yīng)具備以下條件和文件:①復(fù)合管道完工驗收由甲\,乙雙方聯(lián)合進行,并由甲方組織;②驗收在分項\,分段驗收的基礎(chǔ)上進行,同時還要具備下列文件,如施工圖紙\,設(shè)計變更通知單\,施工聯(lián)絡(luò)單等設(shè)計資料,原材料及產(chǎn)品質(zhì)量證明書或復(fù)驗報告,試壓記錄\,隱蔽工程記錄和工程質(zhì)量事故處理記錄。4\,完工驗收應(yīng)進行了下列檢查:①檢查全部接頭部位應(yīng)無裂紋,管子接頭和管件損壞是否修補完好;②所有的修理\,更改或更換均應(yīng)在回填之前進行;③所有的管件都應(yīng)檢查,確保完好無損并安裝正確;④按圖紙要求,檢查回填質(zhì)量和密實性,夯實要滿足夯實標準;⑤在正式投產(chǎn)之前,應(yīng)參照試壓標準進行一系列水壓試驗;⑥檢查施工中的原始記錄和技術(shù)資料。五\,結(jié)論當(dāng)今世界先進的工業(yè)國家,如美國\,俄羅斯\,加拿大\,英國\,瑞典\,日本等,都積極地研制和推廣復(fù)合管,應(yīng)用復(fù)合管的數(shù)量也與日俱增。美國復(fù)合管年增長率為10%,日本大口徑供水管道中復(fù)合管占25%,英國管道總長度中復(fù)合管占25%,而瑞典使用復(fù)合管已占管道總長度的40%。目前,國外已生產(chǎn)出金屬骨架或非金屬玻璃纖維絲增強骨架等兩種復(fù)合管。金屬骨架塑料復(fù)合管包括內(nèi)襯層\,金屬層\,纏繞膠帶和熱塑材料外護層;而非金屬玻璃纖維絲增強骨架樹脂復(fù)合管包括襯里層\,熱固性樹脂浸漬玻璃纖維絲纏繞層和纏繞塑料帶外層。這些復(fù)合管具有下列特點:1\,管材性能穩(wěn)定。由于復(fù)合管的可設(shè)計性,材料與產(chǎn)品同時完成,即同一批原材料\,同一鋪層設(shè)計\,同一工藝參數(shù)及控制條件,在生產(chǎn)線上由操作人員按計算機程序逐步完成,使復(fù)合管達到管材的技術(shù)指標和穩(wěn)定性能。2\,管材性能的可靠性。對于復(fù)合管而言,其可靠性主要是指在設(shè)計的工作條件下和設(shè)計的壽命周期內(nèi),能正常地完成工作而不失效。這些復(fù)合管以強度高\,耐酸堿腐蝕\,電絕緣性好\,流體阻力小\,熱阻性好\,壽命長等優(yōu)點而解決了金屬管道腐蝕的問題。復(fù)合管的這些優(yōu)良性能也正隨著復(fù)合管在國外廣泛地應(yīng)用而帶動了復(fù)合管制造業(yè)的發(fā)展,一些