浅析大口径钢管试运行阀门渗漏原因及处理方法

浅析大口径钢管试运行阀门渗漏原因及处理方法

陈昌茂

上海公路桥梁（集团）有限公司上海200433

摘要：为了解决供水问题，改善供水体系，不少城市和乡镇开始兴建或正在筹划建设、完善当地的输水工程项目，使得输水工程成为现代化城市建设事业的重要工作。本文结合某项目现场施工情况，对通水试运行中出现渗漏原因及处理方法进行浅析。

关键词：大口径输水钢管；试运行；渗漏

引言：水是人类赖以生存的资源，在人类的生产生活中必不可少，我国是一个干旱缺水严重的国家，且水资源区域分布不均，为合理有效调配水资源，利用各种管道构建输水管网，有效地解决水源输送问题。在管道试运行过程中，或多或少地会出现渗漏现象，本文主要对试运行过程中出现的渗漏原因进行浅析，并提出相应解决方法。

1工程概况

某引水工程，总供水规模115万立方/天，主要工程内容有：取水泵站、一区输水管线、中途泵站、二区输水管线及接收泵站等。其中：一区输水管线采用两根DN2400钢管，长约50km；两区输水管线采用2根DN2200钢管，长度约40km。

2试通水调试的目的及内容

按照工程试通水的总体要求，结合工程总体设计布局及思路、工程实际进展情况以及生产运行要求，本工程通水调试的目的主要包括如下几个方面：

①对系统中的各个泵站、各条管线等所有的系统设备设施进行功能调试，包括正常运行和事故状态下的调试，以验证这些系统设备设施是否能满足设计正常运行和事故状态下的各种功能需要；

②在条件许可的情况下，对系统整体运行生产运行及运行方式的调试，以初步确定整体运行的合理方式；

③在条件许可的情况下，进行新引水系统与就地原水系统热备用切换调试，以验证热备用切换的可操作性，初步确定两个系统热备用切换的操作程序，为两个系统联合运行提供依据。

3输水管道准备

①输水管施工、泵验等相关工作符合相关规范要求。

②输水管管线内部清理完毕，不留有施工材料、机械设备和施工垃圾，并通过调试小组组织的检查。

③输水管沿线隔断阀调试正常，处于完好状态。

④输水管沿线所有排气装置（自动、手动）及排气阀检修阀调试正常，手动排气阀处于关闭状态，检修阀处于开启状态。

⑤输水管沿线所有排水阀调试正常，并处于关闭状态，并完成设备编号。

⑥输水管沿线单向补压塔按设计要求完成调试，其功能符合设计要求，补压塔单向阀门调试完成，处于完好状态。

⑦管线系统各处调流阀、流量计、压力仪、液位计等设备建设调试，处于完好状态。

4试通水调试时间计划

5试运行渗漏原因及处理方法

在试运行期间，部分段落出现了排气阀、排水阀渗漏现象，且渗漏点明显；对现场渗漏情况原因进行了分析，并及时采取相应处理方法，确保了本次调试的顺利完成。

5.1螺栓设计问题

原因分析：本工程螺栓、螺母采用不锈钢；但根据以往经验：一般使用8.8级以上高强螺栓（防锈可采取镀锌或后涂刷）。不锈钢螺栓对橡胶垫圈的制约力相对高强螺栓较小，如在螺栓未拧到最紧、水压及气压较大情况下，螺栓制约不住橡胶垫圈的偏移，会导致渗漏。

同时不锈钢螺栓容易产生丝扣滑脱、变形等，可重复利用次数相对高强螺栓少很多，后期不易检修更换。

处理方法：

①建议采用高强度螺栓进行替换；

②在无法更换高强螺栓情况下，增加拧紧次数与质量。风炮、人工均需增加拧螺栓的次数（根据经验，风炮拧紧1~2遍后，人工至少拧3遍）。

5.2橡胶垫圈材料问题

原因分析：工程采用的橡胶垫圈尺寸相比较法兰盘稍大，安装工人安装时需要更加细心；而使用的橡胶垫圈没有螺栓限位孔，安装难度较大。

橡胶圈的质量情况对阀门渗漏的影响成因较大，如橡胶圈与法兰盘的不完全匹配，导致了橡胶圈未能很好地嵌入法兰凹槽内；如橡胶圈厚度不足，导致橡胶圈可挤压变形的范围较小，无法很好地弥补法兰盘的轻微变形；如橡胶圈的宽度较小，安装工人一不小心就会将橡胶圈安装在法兰盘凹槽之外；同时橡胶圈缺少螺栓限位孔等限位措施，易出现橡胶圈滑脱位置的情况。

处理方法：

①在发现橡胶圈质量隐患后，立即重新购买直径、厚度、宽度都满足现场施工要求的橡胶圈；

②进行分段更换，对现场已安装完成的出现橡胶圈破裂、崩脱的进行二次更换。

5.3橡胶垫圈安装问题

原因分析：原购买的橡胶垫圈尺寸相比较法兰盘稍大，同时没有螺栓孔来限位，工人在安装时候可能存在下列问题导致后期漏水：

①法兰盘凹槽清理得不干净，局部存在杂质，导致橡胶圈未能很好嵌入凹槽内；

②橡胶圈安装时，可能涂刷了黄油等乳液，导致乳液填充入法兰盘凹槽导致橡胶圈无法嵌入法兰盘凹槽；同时在有压力的情况下，黄油等乳液起到润滑作用，导致橡胶圈滑移；

③橡胶圈在拧螺丝阶段，若不采取对称拧紧方法，会将橡胶圈向某侧挤压，挤压脱离法兰盘凹槽，导致渗漏。

处理方法：

①对工人进行交底，从思想上提高法兰及橡胶圈安装质量意识；

②严格对法兰盘凹槽的清理，对橡胶圈先采用强力胶及胶布固定，严禁使用黄油等润滑剂乳液。

③现场专人监督，严格要求工人拧紧螺丝顺序，不能由一侧按顺序拧向另一侧，确保其上下左右对称拧紧。

5.4法兰盘变形问题

原因分析：施工过程中，难免会出现吊装法兰盘碰撞、焊接热影响等情况，导致法兰盘变形，法兰盘变形情况下，对橡胶垫片的压力不均，若同时橡胶圈的厚度太薄，无法很好抵消法兰轻微变形的情况下，则可能会出现局部渗水漏水现象。

处理方法：法兰盘加工好后，采用水平尺等测量工具对法兰盘进行复核，要求其最大部位变形不超过3mm；对变形较大的法兰盘进行返工处理，二次处理不合格的即报废，确保法兰盘的平整度符合要求。

5.5排气阀开启不及时问题

原因分析：在通水至2区输水管道2/3部位时，出现水流迟迟无法到达前方双管阀门井的现象，同时局部压力出现骤然上升，同一时间段出现多处渗漏加剧现象：

①二区输水管道2/3处存在两段较长顶管，且两段顶管相邻较近，顶管段下部充盈满后，压力从顶管后方水头传输至前方需要较长时间，压力囤积在两段顶管后方，导致后方局部压力囤积；

②局部排气井打开不及时，管内囤积的气体无法排出，气体在水压下不断压缩释放，导致出现了局部压力骤然上升的情况，便集中宣泄至管线薄弱处（阀门井处）。

处理方法：

①在遇到连续顶管段处，后方应减小压力或待顶管自流充盈后再行施压，顶管标高较低，水压未能及时向顶管后的埋管段传输，使得后方压力加剧，导致渗漏加大；

②在管道排气阶段，确保各点位有人值守，保证排气阀旁通阀的开启，以确保管内大部分气体能够顺利及时的排出。

5.6指挥决策问题

原因分析：

①根据本文“试通水调试时间计划”，一区管道花费5天时间全线自流完毕排除气压隐患后才开启加压，二区管道自流时间不充分，仅自流至2区输水管道2/3部位便开始加压，导致二区输水管道后方长达1/3管道空管，在压力下后方气压无法及时排空，导致气体积聚；

②二区管道因气体积聚出现多处压力骤然上升，同时出现多处渗漏骤然加大现象，指挥人员仍继续加压导致漏水严重加剧。

处理方法：

①吸收教训，在后续工程试通水前，确保全线自流完成后再进行加压措施，以排除气体来不及排除导致的气压隐患；

②指挥人员应及时了解现场渗漏情况，在刚刚出现渗漏时应立即停泵安排人员进行抢修，继续加压只会使得渗漏越来越大。

6结语

本文仅对某工程输水管道试通水期间所发现的渗漏原因进行了分析与处理，结合本人在现场的实施及总结分析，提出了上述几条意见或建议。其中有设计方面的原因、施工方面的原因、加压调试指挥决策方面的原因，希望在后续类似工程项目中能够有所借鉴，并不断积累经验。同时我作为施工责任人也应吸取教训，将更加注重细节控制、源头控制，确保施工质量。

参考文献：

[1]李延春；边凤霞，给水管道的渗漏原因及措施，黑龙江科技信息，2008-05

[2]李文义，给水管道的渗透原因，民营科技，2008-07