牛芳芳

（西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 西安，710089）

前 言

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的高速持續(xù)發(fā)展,以及國家有關(guān)部委對化學(xué)建材的大力推廣,塑料管材在許多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。由于PVC-U管材具有質(zhì)量輕、耐腐蝕、價格低、安裝方便快捷、使用壽命長、流體阻力小等優(yōu)點(diǎn)而日益被人們所認(rèn)同,因此近年來在供水、排水、農(nóng)田水利灌溉等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，但在投入使用的過程中經(jīng)常出現(xiàn)PVC-U管道破裂漏水等問題[1]。

1 PVC-U管道破裂的原因分析

1.1 粘接工藝不合理[2,3]

1）膠黏劑選擇不當(dāng)

膠黏劑的質(zhì)量不合格，有的施工人員使用已過期沉淀的膠黏劑,這樣的膠黏劑很難達(dá)到應(yīng)用的粘接強(qiáng)度。

2）粘接表面處理不當(dāng)

粘接前未處理粘接表面或表面處理不干凈，均會使膠黏劑與粘接表面的濕潤性變差，從而使膠粘力減低，粘接時膠黏劑軟化溶解的效果不夠。

3）膠黏劑涂刷過量

刷膠黏劑應(yīng)先刷承口，后刷插口，均勻適量。膠用量過多時，多余的膠黏劑會積存在管道底部，較長時間內(nèi)不會凝固并繼續(xù)向管材內(nèi)部滲透，造成管材底部軟化，局部強(qiáng)度變小，一旦試壓，就會發(fā)生破裂漏水。

4）粘接固化時間短

有些施工人員經(jīng)常急于趕工期而輕視養(yǎng)護(hù)時間，或者是有些管件剛剛粘接完后未采取任何保護(hù)措施就繼續(xù)進(jìn)行后面的施工，使膠黏劑固化不充分，粘接效果不理想。

1.2 環(huán)境溫度變化

PVC-U管道在溫差的變化下，熱脹冷縮使PVC-U管道出現(xiàn)疲勞現(xiàn)象，PVC-U管道內(nèi)部殘留的空隙及氣泡在溫差變化條件下容易擴(kuò)展，加速結(jié)構(gòu)的損壞，使強(qiáng)度降低。

1.3 PVC-U管材運(yùn)輸、儲存不當(dāng)[1]

PVC-U管材的彈性模量、硬度比鋼鐵、砂礫等小得多。當(dāng)PVC-U管材與鋼鐵、砂礫等較硬的物體接觸時，會造成PVC-U管材的磨損。因此，當(dāng)PVC-U管材在鐵皮箱內(nèi)與金屬、砂礫等直接接觸，車輛劇烈震蕩及野蠻裝卸時，都會使管材表面產(chǎn)生劃痕，甚至裂紋。此外,PVC-U管材的沖擊強(qiáng)度低,特別是溫度較低（0℃以下）時，不恰當(dāng)?shù)难b卸、運(yùn)輸,易使管材產(chǎn)生裂縫、劃痕、裂紋，在管材劃痕、裂縫處，管材在使用時產(chǎn)生應(yīng)力集中，而使其爆裂。

1.4 管道受到過度擠壓

超壓使PVC-U管道產(chǎn)生應(yīng)力集中，容易造成破裂。

綜上所述，諸多原因?qū)е铝薖VC-U管道的破裂，對于已發(fā)生破裂和滲漏的PVC-U管道，可以通過用耐水性和耐久性好的環(huán)氧膠纏繞玻璃纖維布的方法來修復(fù)，經(jīng)修補(bǔ)過的部位不僅能恢復(fù)原樣，而且堅固耐用。

2 PVC-U管道粘接修復(fù)工藝[7]

2.1 明確粘接部位

在實(shí)施粘接修復(fù)工藝前，需要對粘接修復(fù)部位的情況有比較清楚的了解，例如表面狀態(tài)、清潔程度、粘接位置及破壞情況等。本文采用顯色法[3]來判斷肉眼無法看見的管道裂紋，即在懷疑有裂紋的地方涂上著色的煤油，如有裂紋煤油就會立即滲入而著色，用干布擦去煤油，就會顯示出裂紋的位置。

2.2 粘接表面的處理

對于管道的破損部位首先要進(jìn)行一下清理，可用水、毛刷、干布及壓縮空氣等初步清除泥土、灰塵、厚油等污物[3，4]。然后用砂布打磨粗化，另外破損部位內(nèi)外用丙酮和乙酸乙酯溶液反復(fù)清洗，清洗過后用自來水反復(fù)沖洗多次。

2.3 準(zhǔn)備修復(fù)材料

環(huán)氧樹脂膠黏劑綜合性能優(yōu)良，滿足粘接修復(fù)要求，且污染少，原料易得，同時也很經(jīng)濟(jì)。所以本文選擇耐水性、耐久性好的環(huán)氧樹脂膠和玻璃纖維布作為修復(fù)材料。

2.3.1 膠黏劑的配制

按照表 1 所示的環(huán)氧膠配方[5，6，8]，遵循使用定量的原則配制環(huán)氧樹脂膠，現(xiàn)配現(xiàn)用，以保證膠黏劑的粘接性能。

表1 環(huán)氧膠配方表Table 1 The recipe of epoxy resin adhesive

用此環(huán)氧膠加入輕質(zhì)碳酸鈣調(diào)成膩?zhàn)?，刮涂在接頭陡坎部位，使之平滑過渡，便于修復(fù)時玻璃纖維布的纏繞。

2.3.2 玻璃纖維布的表面處理和剪裁

采用硅烷偶聯(lián)劑KH-550對玻璃纖維布進(jìn)行表面處理，以提高玻璃纖維表面的活性，增強(qiáng)其與環(huán)氧樹脂基體的粘接強(qiáng)度。對于表面處理后的玻璃纖維布在烘干設(shè)備中合適的干燥溫度下進(jìn)行烘干，此過程中需要注意保持玻璃纖維表面不受污染，隨后按照修復(fù)部位的尺寸合理剪裁玻璃纖維布備用[4,5]。

2.4 涂膠修復(fù)工藝過程[4,5]

首先對于玻璃纖維布進(jìn)行表面處理，調(diào)好環(huán)氧樹脂膠備用。對于管道破裂部位進(jìn)行表面清洗，用丙酮及乙酸乙酯溶液處理后，在管道周圍涂上一層環(huán)氧樹脂膠，纏上一層玻璃纖維布，在涂膠的過程中，為了防止包裹空氣而形成氣泡或氣孔，涂刷應(yīng)朝一個方向移動，速度不能太快，以利于氣體和水分的排除。如此反復(fù)，共纏3層，外涂一層環(huán)氧膠，室溫固化24h。

2.5 整修及后處理

對修復(fù)好的部位進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼藜庸?，刮掉多余的膠，將膠接表面打磨光滑平整。

3 PVC-U管道的粘接修復(fù)質(zhì)量檢驗(yàn)

首先用肉眼或放大鏡觀察粘接部位周圍有無翹曲、鼓起、疏松、缺膠及接縫不良等。而后檢查修復(fù)后的管道是否還存在裂紋和滲漏，可采用水壓法[3,9]，于管道內(nèi)注入 0.3～0.4 MPa壓力的水，保持3～5min,若修復(fù)處無水滲漏和明顯的壓力下降，則表明修復(fù)質(zhì)量過關(guān)，如若有水滲出，則說明管道還有待進(jìn)一步修復(fù)。結(jié)果顯示通過此粘接修復(fù)方法完成PVC-U管道的破裂修復(fù)，修復(fù)效果好。

4結(jié)語

PVC-U管道的粘接修復(fù)是其破裂修復(fù)的重要方法，而粘接表面處理工藝、膠黏劑配方的選擇、涂膠的方法是修復(fù)質(zhì)量好壞的關(guān)鍵因素。所以對于表面處理工藝參數(shù)的優(yōu)化、膠黏劑配方的改進(jìn)及涂膠方法的改善是今后有待深入研究。

［1］ 李文賢,周百良,孟憲章．埋地給水PVC-U管道爆裂原因及其對策［J］．聚氯乙烯，2001，4：37．

［2］ 張宏燕,王海艷．PVC-U給水管道黏接管件漏水原因與防治措施［J］．黑龍江水利科技，2007，35（4）：207．

［3］ 郭會果,秦晉勇,王淑敏．PVC-U給水管道粘接漏水原因分析［J］．科技風(fēng)，2010,11:145．

［4］ 牛芳芳．玻璃鋼貯罐破裂的粘接修復(fù)［J］．粘接，2014,:9：90～92．

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［6］ 孫建軍．采用環(huán)氧樹脂膠粘劑對大型泵體進(jìn)行技術(shù)性堵漏與修補(bǔ)［J］．中國膠粘劑,2011，20（8）:65～66．

［7］ 謝雙顯,張玉峰,于堅．無人機(jī)復(fù)合材料裂紋的粘接修復(fù)工藝［C］．烏魯木齊：第十一屆全國轉(zhuǎn)化膜及表面精飾學(xué)術(shù)年會,2016．

［8］ 李坤遠(yuǎn)，楊汝平，丁仁興，等．KH-550對環(huán)氧樹脂膠黏劑粘接性能的影響［J］．宇航材料工藝，2013，43（1）:86～88．

［9］ 成雷．輸水管道水壓試驗(yàn)的技術(shù)總結(jié)［J］．水利建設(shè)與管理，2016,36（7）:27～30．