張 騰(中交三航局興安基建筑工程有限公司,上海 201315)
GRE(玻璃鋼)管道系統(tǒng)由環(huán)脂族胺固化的環(huán)氧樹脂浸漬的玻璃纖維制成。這種熱固性樹脂體系具有優(yōu)異的耐腐蝕性以及優(yōu)異的耐機(jī)械、物理和熱性能。其在精煉和化學(xué)品的應(yīng)用上主要包括冷卻水、鍋爐給水、消防水、軟化水和鹽酸輸送等。GRE 管道系統(tǒng)的施工經(jīng)驗(yàn)表明,大多數(shù)接頭泄漏問題,主要是由于系統(tǒng)設(shè)計(jì)不當(dāng)和安裝不良所致,即工藝不完善。
嚴(yán)禁使用鋼帶或其他金屬緊固件固定玻璃纖維產(chǎn)品,防止脆性破壞。用叉車裝載管道及配件時(shí),確保用橡膠或海綿包裹前伸叉。配件正確放置在木箱中,用泡沫填充管子旁邊的空隙,以防止管件之間的碰撞。管道不可超過卡車車長(zhǎng)0.3 m,因?yàn)檫^度彎曲會(huì)導(dǎo)致永久性損壞。運(yùn)輸過程中應(yīng)降低崎嶇路面的速度,以減少?gòu)椞?/p>
用帶寬≥100 mm 的尼龍或帆布吊裝帶,標(biāo)準(zhǔn)段最少設(shè)置兩個(gè)吊裝點(diǎn);必要時(shí)人工搬運(yùn)短管及配件,不可拋擲管道及配件;需放置在水平的、表層較軟的地基或物體上,最底層需放置在木條隔板(建議尺寸:13 cm×7 cm)上,木隔板間隔 3 m,兩端伸出不得超過 0.5 m;管道堆疊高度≤3 m;管側(cè)放置木楔,以防止管道滾動(dòng)和墜落;材料投入使用之前不可移除端蓋保護(hù)材料,需仔細(xì)檢查配件并存放在貨架上;黏合劑必須儲(chǔ)存在室內(nèi),溫度<38 ℃;任何含橡膠材料的設(shè)備應(yīng)存放在室內(nèi),以避免風(fēng)化作用;損壞件需分開放置。
管道連接主要有:法蘭承插式(用于連接不同管材及附加配件);對(duì)接 O 型圈式(用于受限環(huán)境中);圓錐接合型(多用于地上管道,承受高壓環(huán)境);層壓接頭(用于平端管段等類型)。本文結(jié)合馬來西亞柔佛地下消防管道,就對(duì)接層壓型接頭作要點(diǎn)介紹。
(1)管道切割:切割的管段應(yīng)使用白色標(biāo)記進(jìn)行標(biāo)記。管道的外表面應(yīng)通過磨損去除管道的外部涂層。尖端厚度應(yīng)為 2~4 mm,管端應(yīng)做 10°~15°倒角。管道連接和管道與管件(壁薄到壁厚)連接的細(xì)節(jié),請(qǐng)參見圖1 和圖2。
(2)打磨和清理:根據(jù)圖1、圖2 和表1 所示的要求清理整個(gè)外表面,管邊也應(yīng)磨毛。不宜用空氣軟管清潔外表面,以免水分滲透到層壓板中。層壓應(yīng)在磨毛 2 h 內(nèi)進(jìn)行。
(3)制備黏合劑:制備底層黏合劑,并將其施加在需連接的管端的邊緣。
(4)調(diào)平和定位管道:將黏合劑涂在管端的外表面上,長(zhǎng)度為 100 mm。使用橡皮刮板或小刮刀將黏合劑涂抹至細(xì)質(zhì)玻璃纖維布上。請(qǐng)參閱表1 細(xì)質(zhì)玻璃纖維布層數(shù)。
圖1 直管與直管對(duì)接
圖2 直管與管件對(duì)接
表1 接頭黏結(jié)順序
(5)底層固化:底層完成后,使用加熱毯固化 30 min。
(6)結(jié)構(gòu)層施工:打磨底層表面,繼續(xù)結(jié)構(gòu)層施工。根據(jù)比例配置樹脂混合物(詳見廠家配比),確保固化劑與樹脂完全混合,混合樹脂應(yīng)在 30 min 內(nèi)消耗完。應(yīng)用表1規(guī)定的細(xì)質(zhì)玻璃纖維布層數(shù)纏繞在管壁上,纖維布需拉緊并保證 50% 的重疊,同時(shí)用樹脂混合物浸漬纖維布。需用輥?zhàn)映訅喊鍍?nèi)的氣泡。纏繞細(xì)質(zhì)纖維布至規(guī)定層數(shù)后,根據(jù)表1 纏繞粗質(zhì)纖維布,方法同上。根據(jù)表1 完成結(jié)構(gòu)層纖維纏繞。
接頭放置于環(huán)境溫度固化 1~4 h,具體取決于環(huán)境條件。結(jié)構(gòu)層干燥后,使用加熱毯纏繞接頭加熱 3 h。加熱毯應(yīng)具有溫度控制器,確保加熱毯的平均溫度為 150 ℃。
(7) 硬度檢查:硬化試驗(yàn)應(yīng)在層壓工作完成 24 h 后進(jìn)行。玻璃鋼層壓接頭的硬度試驗(yàn)比例要求是 100%。硬度讀數(shù)最小為 31.5。 將測(cè)試結(jié)果記錄在檢查表中。如果接頭未通過硬度試驗(yàn),應(yīng)重新進(jìn)行接頭處理。
溝槽的施工應(yīng)符合以下要求:①溝槽形狀取決于土壤類型:不穩(wěn)定或穩(wěn)定;②溝槽側(cè)面不含巖石或任何其他鋒利、硬性材料,并鋪設(shè)壓實(shí)砂墊層;③在安裝過程中保持溝槽干燥,必要時(shí),保證排水系統(tǒng);④溝槽底部的最小寬度(W)單管應(yīng)為:W = 1.25×D(外徑) + 300 mm ;⑤管道和溝槽壁最小間距 150 mm。
下管前,必須考慮以下因素:①對(duì)于小型管節(jié),可以使用繩索,吊索或輕型起重設(shè)備手動(dòng)安裝;②使用尼龍吊帶或?qū)I(yè)設(shè)備。
回填應(yīng)遵循以下標(biāo)準(zhǔn):①回填前移除臨時(shí)安裝設(shè)備;②在管頂一次傾倒大量的回填材料可能會(huì)造成管體受損,應(yīng)盡量分散回填;③回填材料應(yīng)以每 230 mm 一層進(jìn)行壓實(shí),避免因回填而造成的管道移位;④不可使用重型氣動(dòng)錘或振動(dòng)設(shè)備壓實(shí),除非回填高度達(dá)到管頂以上 500 mm;⑤避免壓實(shí)工具與玻璃鋼管件之間的任何接觸。
在某些情況下,例如需要滿足管道應(yīng)力分析或保護(hù)管道要求,管道系統(tǒng)需澆注在混凝土中。要求:①不可將混凝土直接倒在管道上,需有管道包裹保護(hù)材料;②混凝土振搗設(shè)備與玻璃鋼管的距離≥ 300 mm;③采取必要措施例如配有橡膠襯墊的 U 型卡固定管道。
水壓試驗(yàn)應(yīng)分兩步執(zhí)行:①完整性試驗(yàn)。測(cè)試壓力(1.5 倍設(shè)計(jì)壓力)應(yīng)超過規(guī)定保壓時(shí)間,以證明系統(tǒng)的最大耐壓;②水密性試驗(yàn)。測(cè)試壓力應(yīng)增加到規(guī)定壓力(1.1倍設(shè)計(jì)壓力),以檢查各連接點(diǎn)密封性。
在進(jìn)行水壓試驗(yàn)之前,應(yīng)檢查以下問題:①所有接頭完成硬度試驗(yàn);②溝槽已部分回填并壓實(shí)(接頭部位需暴露以觀測(cè)接頭情況);③所有臨時(shí)支撐,固定措施需就位;④除非另有說明,否則所有閥門應(yīng)通過閥體試驗(yàn);⑤法蘭螺栓應(yīng)根據(jù)廠家規(guī)定扭矩值進(jìn)行擰緊。
在注水期間,排氣孔應(yīng)打開,以便在向管道系統(tǒng)施加壓力之前排空空氣;管道系統(tǒng)的加壓應(yīng)在 25%、50%、75%、100% 的 4 個(gè)階段進(jìn)行;加壓速率>0.2 MPa/min,壓力應(yīng)記錄在圓形壓力溫度記錄表上。當(dāng)系統(tǒng)中的壓力穩(wěn)定后,切斷壓力源,確保隔離閥關(guān)閉牢固,然后斷開加壓泵連接管并關(guān)閉隔離閥。試驗(yàn)壓力應(yīng)保持 4 h。
溫度變化對(duì)線路中的壓力有明確的影響。在封閉系統(tǒng)中,管子直接暴露在陽(yáng)光下,可能會(huì)發(fā)生高達(dá) 25% 的壓力增加,采取必要的預(yù)防措施以防止超壓(安裝壓力釋放閥,設(shè)定為試驗(yàn)壓力的 1.1 倍)。
若壓力記錄器無壓力下降,試驗(yàn)成功。當(dāng)完整性壓力試驗(yàn)結(jié)束后,降壓至水密性試驗(yàn)壓力(設(shè)計(jì)壓力 1.1 倍)。水密性試驗(yàn)的持續(xù)時(shí)間通常取決于檢查所有接頭、管道和配件所需的時(shí)間。排干試壓水,臨時(shí)水壓測(cè)試連接件如閥門組、測(cè)試儀表、法蘭盲板、墊片及螺栓應(yīng)在試驗(yàn)完成后從管道系統(tǒng)中移除。
任何管道線路變更或修改都需重新進(jìn)行水壓測(cè)試。
(1)水壓試驗(yàn)完成后,壓力逐步釋放。所有排氣孔和排水管應(yīng)處于打開狀態(tài),直至管路水完全排除。
(2)測(cè)試完成后,在各管道系統(tǒng)上進(jìn)行記錄。這些記錄應(yīng)保留在質(zhì)量文件中,并請(qǐng)見證方簽字。
玻璃鋼管道是一種新型輸水管材,具有質(zhì)輕、高強(qiáng)、耐溫、耐腐蝕、安裝快捷、使用周期長(zhǎng)等特點(diǎn)。本文根據(jù)馬來西亞柔佛地下玻璃鋼消防管道的施工經(jīng)驗(yàn),針對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量控制點(diǎn)進(jìn)行了分析。