绝缘接头是钢质管道阴极保护系统中必不可 填充材料是用来防止土壤内水汽渗入绝缘接少的重要压力元件,不仅具备埋地钢质管道要求的 头内部,对绝缘垫片、密封圈及本体造成腐蚀,一般密封性能和强度等性能, 还具备电化学保护要求 选择冷固
热硬环氧树脂材料。 绝缘垫片材料是高强的电绝缘性能和耐击穿性能,其主要功能是防止站 度环氧树脂和玻璃纤维层状复合材料,保证其在管外管道上阴极保护电流流经站内, 对站内管道造成 输介质中的化学稳定性。 绝缘接头在经过长时间运腐
蚀。 通常情况下,解决绝缘接头泄漏问题要采取行后, 其绝缘垫片、O 型密封圈会出现老化等情况,动火更换的办法,需要管道降压或停输更换绝缘接 易造成如图 1 和图 2 所示 “泄漏点 ”的位置出现漏头。 为避免停输动火作业,业内也曾采用不同
的方 气情况。

一、 绝缘接头漏气原因分析
绝缘接头与管线采用全焊接连接形式,其本体为整体式焊接结构,一般包括:上导管、下导管、套筒、绝缘件、密封件、隔离填充材料及绝缘涂层等,如图 1 所示。


图 2 泄漏点示意图 图 3泄漏点现场照片
二、 绝缘接头堵漏原理
对绝缘接头泄漏点处理采用注剂式密封堵漏的 方式,其密封原理如下:利用夹具重新形成一个密封腔,以高于管线压力的推力注入密封剂,达到工作密封比压,以彻底切断、堵塞或隔离泄漏介质通道,从而实现再次密封,如图 4 所示。

图 4 注剂式密封原理图解
在实际堵漏作业中, 要设置前后两套夹具,分别为拉紧夹具和封堵夹具,将绝缘接头夹住,用拉紧螺栓连接。 泄漏侧的夹具为封堵夹具,其内部设置有多重复合密封结构和绝缘结构,夹具采用剖分式结构,用螺栓连接。 其装置组成示意图如图 5 所
示:

图 5 封堵夹具结构示意图
2.1 夹具
从原理上可知夹具是注剂式带压密封技术的重要组成部分,是加装在泄漏缺陷的外部与泄漏部分的外表面共同组成新的密封空腔的金属构件,必须满足密封和强度两个功能要求。
1)密封保证。 夹具的密封保证是指包容住由高压注剂枪注射到密封空腔内的密封注剂,保证密封注剂的充填,维持注剂压力的递增,防止密封注剂被挤出,使之产生足够的密封比压,止住泄漏。
2)强度保证。 夹具的强度保证是指承受高压注剂枪所产生的强大注射压力及介质泄漏压力,保证新建立的密封结构的强度。
2.2 密封注剂
1)注射工艺性能。 在额定操作压力及环境温度条件下,都应具有良好的塑性和流动性,能够被顺利的注射到新的密封空腔内,充填所有的裂纹、凹槽、孔洞等各种泄漏缺陷。
2)固化时间。 固化时间是指密封注剂由塑性体转变为弹性体的时间间隔,与温度有密切关系,一般情况下,密封剂的固化时间为 24h。此外,密封注剂要有耐介质性能和耐压性能。
3 )绝缘接头堵漏施工工艺实施绝缘接头堵漏主要包括作业坑开挖、 现场测量绝缘接头相关尺寸、设计制作堵漏夹具、安装夹具、注入密封剂、防腐等程序。
三、绝缘接头堵漏施工工艺
3.1 绝缘接头尺寸测量
1)对泄漏部位周围进行清理 :除浮绣、夹皮、泥沙等,用抛光机或锉刀清除密封面焊疤、伤疤;
2)确定测量基准,测量密封面尺寸、狭窄空间相关尺寸;
3)勾画草图,记录相关尺寸和必要的说明。
3.2 设计制作堵漏夹具
1)根据介质压力进行夹具强度计算,留够余量,合理选材;
2)合理设计密封腔,原则是密封腔中间正对泄漏部位;
3)注意紧固螺栓尺寸,考虑螺母空间,便于扳手操作;
4)制图、完成夹具设计;
5)制作夹具。
3.3 绝缘接头防腐层清除及表面预处理
1)清理安装夹具处的防腐层 ,除去绝缘接头两侧的防腐层(环面积为 300mm×管道周长),应使管体完全裸露;
2) 清理 、 平整泄漏处端面凸出的环氧树脂 ,将绝缘接头裸露的树脂使用攒子刨刃、 铜锤清除掉。

图 6 绝缘接头砌井示意图
1)预安装密封夹具,锁紧夹具;调整试验合适后将其拆下;
2)将四氟绝缘条镶嵌在密封夹具的槽中;
3)调制法国 3X 专用绝缘胶,将其均匀的涂抹在密封夹具的内圆壁和侧端面上;
4)将密封夹具扣合在泄漏点,先装上部,再装下部,用螺栓连接,并适当预紧;
5)用拉紧螺杆将两套夹具连接起来 ,并锁紧到位,螺丝紧固受力均匀;
6)最后将两套夹具的扣合螺母锁紧到位 ,完成夹具的安装。如图 6 绝缘接头砌井示意图
3.5 注射密封注剂
2)将四氟绝缘条镶嵌在密封夹具的槽中;
3)调制法国 3X 专用绝缘胶,将其均匀的涂抹在密封夹具的内圆壁和侧端面上;
4)将密封夹具扣合在泄漏点,先装上部,再装下部,用螺栓连接,并适当预紧;
5)用拉紧螺杆将两套夹具连接起来 ,并锁紧到位,螺丝紧固受力均匀;
6)最后将两套夹具的扣合螺母锁紧到位 ,完成夹具的安装。如图 6 绝缘接头砌井示意图
3.5 注射密封注剂
1)待密封胶固化后,向密封夹具压注密封注剂,实际注胶压力不超过 16MPa,密封注剂采用法国 3X专用合成密封胶;
2)待密封注剂注满后 ,保压在 16MPa 约 1h,完成注胶作业。
3.6 防腐
1)经过一个月的观察检测无泄漏后。 对绝缘接头及堵漏夹具采用粘弹体防腐胶带进行整体防腐处理;
2)根据管道直径大小选用适合的粘弹体防腐胶带缠绕管道表面,螺母、螺杆及缝隙处采用填充胶填补规则;
3)粘弹体防腐质量检查合格后 ,立即安装配套的冷缠带,必须完全覆盖粘弹体防腐层;
4)外观检查:目视整个粘弹体胶带表面应平整、无气泡、皱褶、空鼓等缺陷;
5)漏点检测:按照防腐层厚度进行整个表面的漏点检测, 粘弹体防腐层的漏点检漏电压为 10kV,
冷缠带的检漏电压为 15KV,以无漏点为检测合格。
3.7 定期检测
为防止堵漏再次失效,建议在绝缘接头处修建阀井便于定期观察检测。 绝缘接头砌井示意图如图6
四、注剂式密封在线堵漏特点
1)不停产、不动火,在线带压安全施工;
2)工艺简便、施工效率高、维修成本低;
3)消除泄漏点快速可靠,成功率较高;
4)适应性强,无需对泄漏部位进行处理,不破坏
原有的密封结构;
5)适应性广 ,可用于介质温度在-80~800℃、介
质压力 0~45MPa 的蒸汽、油、水、天然气等;
6)良好的可拆性,不损伤原装置,便于以后的维检修作业。
五、 总结及建议
绝缘接头是管道受力的最薄弱点,易发生破坏失效,甚至引发泄漏事故,每个高压大口径绝缘接头价值达数十万元,成本较高,如施工按照不停输动火更换花费都将以百万元计,代价巨大,停输更换更不现实。 注剂式密封在线堵漏具有施工周期
短、安全持久、环境影响小、综合成本低等显著的优点,显现出良好的社会效益和经济效益,符合国家提倡科学发展的政策,为以后类似的管道泄漏治理奠定了良好的基础。
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