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摘要:玻璃管道具有轻质、耐腐蚀、强度较高等优势。华龙一号堆型某核电GD1循环水管首次采用玻璃钢管作为内衬工艺,通过研究质量控制措施,为达到设计寿命提供了重要保证。
关键词:玻璃钢管;密封圈;水压试验;质量控制
前言:玻璃钢管道采用不饱和聚脂树脂、玻璃纤维、石类砂等三种主要原料缠绕或离心浇铸固化合成,能显著减少沿程的流体压力损失,提高输送能力,在石油、热电、化工、城市给排水、海水淡化等行业已广泛应用。在国内某三代核电GD1循环水管首次采用玻璃钢管加混凝土外包的组合结构,单个重量最大约为11.3t,口径最大约4m,由于该玻璃钢管自重大、口径大,结合安装准备、现场开挖、管道安装、手糊口制作、水压试验、管道回填等多个质量控制难点进行了对策研究,为后续工程提供了参考。
一、管道安装的前期准备
在现场具备安装场地时,完成材料验收,确保质量满足谁要要求。检查玻璃钢管道的尺寸和壁厚,应符合标准规范要求,管端应标明材料执行标准、规格类型等。沟道内表面光滑、无龟裂、分层、针孔、杂质、贫胶区及气泡等,管端面应平齐,无毛刺,外表面无明显裂纹、分层等缺陷,有无已发现损伤而未进行处理的地方。橡胶环的性能指数必须保证密封性,且必须没有泄漏。密封圈的外观无接口,表面无裂纹、杂质和气泡。规格和外观尺寸必须与圈槽的处理尺寸一致。橡胶环的截面直径差不超过±0.5mm,橡胶环的直径差不超过±10mm。
二、管槽开挖质量控制
布局采用双管式11000mm×6000mm,管道内部为玻璃钢管(DN4000)内衬,标高为-27.500~-21.450m(管道中心),管道坡度i 为0.100,地质为中风化花岗岩和微风化花岗岩,承载力特征值为8000KPa和3000KPa。采用掏槽爆破、台阶爆破、预裂爆破、预留保护层爆破相结合的精确爆破技术,控制好70度放坡,底部预留0.5m作业面,对预留保护层采用小孔径微差爆破,根据经验,孔底设柔性垫层,达到减震作用。通过精确爆破技术和小孔小孔径微差爆破,有效的控制了邊坡稳定和基坑底部标高,确保了管槽开挖的质量。
三、玻璃钢管安装质量控制
管道就位后,全站仪检查底部标高和中心线坡度,满足设计要求。在安装过程中,质量控制重点是控制吊装变形、确保对中加固、外包混凝土结构密实性以及预防斜坡滑移等。
对于大口径管子,采用双吊点柔性吊具装卸或搬运,中间采用米字型钢管加固,防止吊装时管径变形。仪器检查对中后,用专用抗倾浮支架锁定加固,防止管道上下左右偏移。管道固定后,完成底板及导墙剩余钢筋及模板施工,混凝土浇筑时采用螺旋引导振捣棒,确保混凝土的密实性。斜坡部位的管道支撑加固装置垂直于斜坡面,侧边采用型钢三角形斜支撑进行辅助加固,防止管道由于自身重力及施工荷载影响导致其轴线上的滑移,进而保证管道安装后的稳定性。
安装过程中,至关重要的是密封连接圈的安装质量。玻璃钢管承插口对接采用双“O”型圈整体式承插连接,检查插口的外表及断面是否光滑,橡胶圈是否有裂纹、气泡、疙瘩、杂质等。清理接头偶联区、环槽、承口的张口部分,并均匀地涂上非酸性、非溶解性的油酯(凡士林、硅油等),在插头上画出插进深度限位线,确保安装承插深度达到设计标准。
四、手糊口质量控制
为确保玻璃钢管安装整体性,在弯道处设置手糊口。手糊口由于条件限制,仅能手工作业。因此手糊口质量控制是关键的控制项。
手糊口坡口宜为45°,界面清洁后,先涂抹一层树脂,在铺一层玻璃丝布,等待20分钟固化,如此逐层铺贴,树脂55层,玻璃丝布55层。手糊口与管道搭接不少于50cm。作业时严格控制环境温度在15℃~25℃,当温度低于0℃高于35℃时,应停止作业。在施工前,应制作样板区,确定人、材、机等重要工艺参数,批准后严格执行作业指导书。
五、水压试验
水压试验是检验玻璃钢管投用后是否渗漏的方法。在承插口处的预留空安装试压嘴,将手动试压机的快速接头与试压嘴连接,检查压力表。在试压机箱盒中注入水,压动试压机的手动操作柄,直至压力升至设计压力值,保持压力2分钟,无渗漏。继续操作至压力升至规定的试验压力,停止操作,至少保持压力5分钟,无渗漏,水压试验合格。工作压力为0.20MPa,试验压力为0.45MPa,试验压力过大可能造成密封圈破损或失效。
六、管道回填工程的质量控制
回填分为混凝土回填、A类土(级配碎石)和B类土回填,具体根据图示要求施工。施工前应完成回填混凝土配合比、回填土的级配报批,并制修订回填顺序和各类回填料边界,确保回填后强度/压实系数达到要求。现场施工时可分段回填,回填时待顶板养护完毕且达到100%强度后进行。
土料回填前应进行击实试验确定回填的机具、压实遍数、最佳含水率等参数,回填采用振动平板夯进行夯实,每层铺土厚度为300mm,压实系数不少于95%。基坑回填时,为使结构受力均匀(防止结构的整体位移),应对结构采取对称填筑。回填时应按顺序,分段分层回填并压实。管道顶部回填时,采用蛙式打夯机或振动平板夯进行夯实,不宜采用压路机等大型机械进行夯实,以免对结构本身造成影响。
七、结束语
某核电首次引入玻璃钢管混凝土组合结构,施工安装涉及到多个工序,通过采取多项措施,有效控制了管道安装质量,最终验收满足设计要求,对后续同类型工程施工,具有一定的参考价值。
参考文献
[1]论玻璃钢管道安装的质量控制探讨[J]. 陈明照. 黑龙江水利科技. 2016(08)
[2]浅谈玻璃钢管道的安装[J]. 王莹. 科技创新与应用. 2014(20)
[3]超大型玻璃钢管道施工技术研究[D]. 王卫国.青岛理工大学 2017
关键词:玻璃钢管;密封圈;水压试验;质量控制
前言:玻璃钢管道采用不饱和聚脂树脂、玻璃纤维、石类砂等三种主要原料缠绕或离心浇铸固化合成,能显著减少沿程的流体压力损失,提高输送能力,在石油、热电、化工、城市给排水、海水淡化等行业已广泛应用。在国内某三代核电GD1循环水管首次采用玻璃钢管加混凝土外包的组合结构,单个重量最大约为11.3t,口径最大约4m,由于该玻璃钢管自重大、口径大,结合安装准备、现场开挖、管道安装、手糊口制作、水压试验、管道回填等多个质量控制难点进行了对策研究,为后续工程提供了参考。
一、管道安装的前期准备
在现场具备安装场地时,完成材料验收,确保质量满足谁要要求。检查玻璃钢管道的尺寸和壁厚,应符合标准规范要求,管端应标明材料执行标准、规格类型等。沟道内表面光滑、无龟裂、分层、针孔、杂质、贫胶区及气泡等,管端面应平齐,无毛刺,外表面无明显裂纹、分层等缺陷,有无已发现损伤而未进行处理的地方。橡胶环的性能指数必须保证密封性,且必须没有泄漏。密封圈的外观无接口,表面无裂纹、杂质和气泡。规格和外观尺寸必须与圈槽的处理尺寸一致。橡胶环的截面直径差不超过±0.5mm,橡胶环的直径差不超过±10mm。
二、管槽开挖质量控制
布局采用双管式11000mm×6000mm,管道内部为玻璃钢管(DN4000)内衬,标高为-27.500~-21.450m(管道中心),管道坡度i 为0.100,地质为中风化花岗岩和微风化花岗岩,承载力特征值为8000KPa和3000KPa。采用掏槽爆破、台阶爆破、预裂爆破、预留保护层爆破相结合的精确爆破技术,控制好70度放坡,底部预留0.5m作业面,对预留保护层采用小孔径微差爆破,根据经验,孔底设柔性垫层,达到减震作用。通过精确爆破技术和小孔小孔径微差爆破,有效的控制了邊坡稳定和基坑底部标高,确保了管槽开挖的质量。
三、玻璃钢管安装质量控制
管道就位后,全站仪检查底部标高和中心线坡度,满足设计要求。在安装过程中,质量控制重点是控制吊装变形、确保对中加固、外包混凝土结构密实性以及预防斜坡滑移等。
对于大口径管子,采用双吊点柔性吊具装卸或搬运,中间采用米字型钢管加固,防止吊装时管径变形。仪器检查对中后,用专用抗倾浮支架锁定加固,防止管道上下左右偏移。管道固定后,完成底板及导墙剩余钢筋及模板施工,混凝土浇筑时采用螺旋引导振捣棒,确保混凝土的密实性。斜坡部位的管道支撑加固装置垂直于斜坡面,侧边采用型钢三角形斜支撑进行辅助加固,防止管道由于自身重力及施工荷载影响导致其轴线上的滑移,进而保证管道安装后的稳定性。
安装过程中,至关重要的是密封连接圈的安装质量。玻璃钢管承插口对接采用双“O”型圈整体式承插连接,检查插口的外表及断面是否光滑,橡胶圈是否有裂纹、气泡、疙瘩、杂质等。清理接头偶联区、环槽、承口的张口部分,并均匀地涂上非酸性、非溶解性的油酯(凡士林、硅油等),在插头上画出插进深度限位线,确保安装承插深度达到设计标准。
四、手糊口质量控制
为确保玻璃钢管安装整体性,在弯道处设置手糊口。手糊口由于条件限制,仅能手工作业。因此手糊口质量控制是关键的控制项。
手糊口坡口宜为45°,界面清洁后,先涂抹一层树脂,在铺一层玻璃丝布,等待20分钟固化,如此逐层铺贴,树脂55层,玻璃丝布55层。手糊口与管道搭接不少于50cm。作业时严格控制环境温度在15℃~25℃,当温度低于0℃高于35℃时,应停止作业。在施工前,应制作样板区,确定人、材、机等重要工艺参数,批准后严格执行作业指导书。
五、水压试验
水压试验是检验玻璃钢管投用后是否渗漏的方法。在承插口处的预留空安装试压嘴,将手动试压机的快速接头与试压嘴连接,检查压力表。在试压机箱盒中注入水,压动试压机的手动操作柄,直至压力升至设计压力值,保持压力2分钟,无渗漏。继续操作至压力升至规定的试验压力,停止操作,至少保持压力5分钟,无渗漏,水压试验合格。工作压力为0.20MPa,试验压力为0.45MPa,试验压力过大可能造成密封圈破损或失效。
六、管道回填工程的质量控制
回填分为混凝土回填、A类土(级配碎石)和B类土回填,具体根据图示要求施工。施工前应完成回填混凝土配合比、回填土的级配报批,并制修订回填顺序和各类回填料边界,确保回填后强度/压实系数达到要求。现场施工时可分段回填,回填时待顶板养护完毕且达到100%强度后进行。
土料回填前应进行击实试验确定回填的机具、压实遍数、最佳含水率等参数,回填采用振动平板夯进行夯实,每层铺土厚度为300mm,压实系数不少于95%。基坑回填时,为使结构受力均匀(防止结构的整体位移),应对结构采取对称填筑。回填时应按顺序,分段分层回填并压实。管道顶部回填时,采用蛙式打夯机或振动平板夯进行夯实,不宜采用压路机等大型机械进行夯实,以免对结构本身造成影响。
七、结束语
某核电首次引入玻璃钢管混凝土组合结构,施工安装涉及到多个工序,通过采取多项措施,有效控制了管道安装质量,最终验收满足设计要求,对后续同类型工程施工,具有一定的参考价值。
参考文献
[1]论玻璃钢管道安装的质量控制探讨[J]. 陈明照. 黑龙江水利科技. 2016(08)
[2]浅谈玻璃钢管道的安装[J]. 王莹. 科技创新与应用. 2014(20)
[3]超大型玻璃钢管道施工技术研究[D]. 王卫国.青岛理工大学 2017