如何解決燃?xì)夤芫W(wǎng)地下閥門井滲漏
上海申弘閥門有限公司
摘要:分析了燃?xì)夤芫W(wǎng)地下閥門井滲漏的原因,并提出了相應(yīng)對(duì)策 關(guān)鍵詞:閥門井 滲漏 預(yù)控措施 0 . 如何解決燃?xì)夤芫W(wǎng)地下閥門井滲漏引言
咸陽市天然氣輸配系統(tǒng)自投運(yùn)以來,由于閥門井的滲漏給運(yùn)行管理帶來困難,影響工作人員檢修,設(shè)備容易腐蝕泄漏,為了確保系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行,公司近年來花費(fèi)了一定的資金和人力進(jìn)行維修,閥門井滲漏問題始終未得到*解決,長(zhǎng)此下去閥門井形成的滲漏將影響井內(nèi)設(shè)備和閥門井的使用壽命,嚴(yán)重時(shí)將使閥門井本體發(fā)生沉降,對(duì)安全運(yùn)行造成威脅。
1.閥門井滲漏的原因分析
從對(duì)市區(qū)現(xiàn)投入運(yùn)行的閥門井進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)踏勘的情況來看,產(chǎn)生滲漏的部位大部分發(fā)生在閥門井壁板、頂板、積水坑、壁板與頂板的施工縫、爬梯埋設(shè)件以及防水套管處和閥門井蓋處。以上存在的問題不一定同時(shí)發(fā)生在一個(gè)閥門井內(nèi),閥門井產(chǎn)生滲漏的原因是多方面的,但也有其共性。上海申弘閥門有限公司主營閥門有:減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,波紋管減壓閥,活塞式減壓閥,蒸汽減壓閥,先導(dǎo)式減壓閥,空氣減壓閥,氮?dú)鉁p壓閥,水用減壓閥,自力式減壓閥,比例減壓閥)、安全閥、保溫閥、低溫閥、球閥、截止閥、閘閥、止回閥、蝶閥、過濾器、放料閥、隔膜閥、旋塞閥、柱塞閥、平衡閥、調(diào)節(jié)閥、疏水閥、管夾閥、排污閥、排氣閥、排泥閥、氣動(dòng)閥門、電動(dòng)閥門、高壓閥門、中壓閥門、低壓閥門、水力控制閥、真空閥門、襯膠閥門、襯氟閥門。同時(shí),公司可按照客戶的要求進(jìn)行非標(biāo)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、加工。產(chǎn)生滲漏的主要原因有以下幾個(gè)方面:
1.1設(shè)計(jì)方面
目前我公司閥門井標(biāo)準(zhǔn)圖直接套用中國市政工程西南設(shè)計(jì)研究院設(shè)計(jì)的閥門井標(biāo)準(zhǔn)圖,防滲漏措施為:井壁外涂冷底子油兩道,內(nèi)壁粉1:2水泥砂漿,井頂板采用1:2水泥砂漿進(jìn)行預(yù)制蓋板間灌縫、抹面(20mm厚)并板端座漿;面層二布三油防水層(瀝青玻璃布油氈),剛性防水套管與天然氣管道間采用50毫米厚油膏和瀝青油麻防水。針對(duì)上述的閥門井防水措施及運(yùn)行管理部門提出的閥門井出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象,設(shè)計(jì)公司進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)踏勘,現(xiàn)投入運(yùn)行的閥井有146個(gè),出現(xiàn)不同滲漏現(xiàn)象的有15個(gè),占投運(yùn)閥門井總數(shù)的10.3%,經(jīng)研究分析,我公司一直沿用的中國市政工程西南設(shè)計(jì)研究院的閥門井防水措施在咸陽實(shí)施過程中不能說沒有問題,為慎重起見,我們對(duì)西安、寶雞、銅川、渭南、興平、楊陵等市區(qū)天然氣工程閥門井的做法進(jìn)行了調(diào)查,同樣采用中國市政工程西南設(shè)計(jì)研究院設(shè)計(jì)的閥門井防水措施,發(fā)生閥門井滲漏的情況是比較少的,根據(jù)此情況,我們又對(duì)我市閥門井滲漏現(xiàn)象進(jìn)一步研究,發(fā)現(xiàn)滲漏的閥門井的主要原因:一是閥門井所處地點(diǎn)地下水位較高,地下淺層承壓水滲入閥井。二是閥門井附近有排水管道及明溝,或給水閥門井的滲漏水滲入閥門井。據(jù)此情況,我們對(duì)現(xiàn)行閥門井設(shè)計(jì)的防水措施進(jìn)行了研究,認(rèn)為嚴(yán)格按中國市政工程西南設(shè)計(jì)研究院設(shè)計(jì)的閥門井防水措施進(jìn)行施工,用于西北地下水位較低的地區(qū)是可行的,但用于閥門井旁有排水管溝、給水閥井和渭河水系兩旁各5000m處及南方地下水位較高的地區(qū),其設(shè)計(jì)有如下不足:
1.1.1防水設(shè)防不合理
a、如井外壁涂?jī)傻览涞鬃佑?,其?shí)質(zhì)是在井外壁涂了二層瀝青溶液,此類涂料由于形成涂膜較薄,瀝青又未經(jīng)改性,故一般不能單獨(dú)做防水涂料使用,在基層涂冷底子油的作用一是封閉基層的毛細(xì)孔隙,瀝青薄膜封閉基層使上面的水份滲不下去,成為防水的*道防線,同時(shí)又能阻隔下面水滲透上來,從而減輕防水卷材的鼓泡缺陷;二是為增加防水卷材與基層的附著力,冷底子油滲透到基層中,相當(dāng)于“瀝青釘”釘入基層,使瀝青膠和基層粘結(jié)得更好,更牢固。三是為調(diào)和基層與防水層親和性,因水泥砂漿的主要成份是硅酸鈣,瀝青的成份是瀝青脂類,兩者不夠親和,粘結(jié)不夠牢固,涂了冷底子油后可以使瀝青與基層粘結(jié)得更好。四是為養(yǎng)護(hù)基層。
b、閥井頂板為預(yù)制砼板,采用1:2水泥砂漿灌縫抹面,面層用二布三油作防水層(瀝青玻璃布油氈),該防水措施設(shè)計(jì)采用剛?cè)峤Y(jié)合防水處理措施,從措施的表面看是可以的,但仔細(xì)分析還存在一定的問題,一是頂板抹面采用1:2水泥砂漿作剛性防水為其一不妥之處,二是對(duì)砂漿層的表面處理未作要求,設(shè)計(jì)面層作“二布三油”的布為瀝青玻璃布油氈,而未明確粘貼防水卷材的油為何物,這是幾個(gè)不妥之處。
c、閥門井底板及集水坑的防水措施及預(yù)埋件的防水處理未設(shè)計(jì)。
1.1.2防水材料選型不合理
就設(shè)計(jì)提及防水措施而言,剛性防水采用普通1:2水泥砂漿是不適用的,外壁防水采用冷底子油是不對(duì)的,只能如上面所講的,只可進(jìn)行基層處理以便于防水卷材的施工。采用二布三油防水層中的油應(yīng)為瀝青瑪蹄脂,而設(shè)計(jì)未提及。
1.1.3對(duì)閥門井防水工程的施工要求,防水設(shè)計(jì)中只字未提,無論是各類防水卷材還是防水涂料,均必須與防水基層緊密粘貼和黏結(jié),并使兩者成為整體后,才能有可靠的防水屏障。防水基層表面(即施工面)必須具備“干燥、清潔和適當(dāng)?shù)臏囟?rdquo;這一防水措施三大先決條件具備后,方可進(jìn)行柔性防水工程施工。
1.2如何解決燃?xì)夤芫W(wǎng)地下閥門井滲漏施工方面
就其閥門井防水工程而言,防水措施設(shè)計(jì)得再,防水材料選擇得再適當(dāng),但還必須通過施工操作與組合才能構(gòu)成閥門井防水工程,并獲得相應(yīng)防水功能。因此歷來把施工操作與組合的性,視為防水工程的關(guān)鍵,就其現(xiàn)在的閥門井防水工程質(zhì)量通病而言,有以下幾方面:
1.2.1閥門井構(gòu)筑物主體混凝土結(jié)構(gòu)施工未按設(shè)計(jì)混凝土標(biāo)號(hào)進(jìn)行調(diào)配,混凝土標(biāo)號(hào)偏低或混凝土攪拌不均勻,澆筑混凝土?xí)r振動(dòng)搗實(shí)不*,這就造成閥門井的主體結(jié)構(gòu)自防水性能未能充分發(fā)揮,主體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、密實(shí)度不夠,在施工縫、蜂窩麻面、埋設(shè)件等處形成滲漏。
1.2.2閥門井主體結(jié)構(gòu)外的砂漿防水層施工時(shí),未按要求進(jìn)行主體結(jié)構(gòu)外壁清潔與濕潤(rùn),防水層砂漿配合比不符合要求且砂漿攪拌不均勻,操作時(shí)未能按要求相互交替抹壓,且抹壓不均勻,使砂漿抹面未形成一個(gè)整體防水層,各層間留有殘留毛細(xì)孔道,從而降低了砂漿防水層的抗?jié)B能力。
1.2.3柔性防水使用的冷底子油進(jìn)行基層處理時(shí)未按要求組份進(jìn)行調(diào)配,基層處理不*,未處理干燥、干凈就涂刷;涂刷時(shí)未注意天氣變化,在雨、霧、露的天氣施工,涂層不均,有漏涂、露底麻點(diǎn)現(xiàn)象,且未干燥后就進(jìn)行第二層涂刷,基層的毛細(xì)孔隙未得到*封閉,閥門井的*道防水防線名存實(shí)亡。
1.2.4卷材防水施工時(shí),基層未按要求處理就進(jìn)行卷材粘貼施工,粘貼料與基層間及卷材間涂刷不均勻,造成卷材黏結(jié)不牢固,形成空鼓、鼓泡現(xiàn)象,使得防水卷材未能形成一個(gè)有機(jī)整體,大大降低了防水卷材應(yīng)有的功能,且為閥井滲漏提供了另一誘因。
1.2.5閥門井剛性防水套管未按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行防水措施施工,且進(jìn)行的不*,有密封不到的部位或密封不實(shí),造成地下水從套管密封處直接進(jìn)入閥門井。
造成閥門井滲漏原因除設(shè)計(jì)、施工方面的原因外,防水材料的采購、投入使用后管理維護(hù)等諸多方面的不慎因素,都會(huì)造成閥門井防水工程滲漏。
2.解決閥門井滲漏的對(duì)策
閥門井防水工程出現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象,直接影響閥門井結(jié)構(gòu)及閥井內(nèi)設(shè)備的使用壽命,因此,對(duì)待建的閥門井防水工程和已建閥門井防水工程的修補(bǔ)滲漏,根據(jù)不同的情況要采取不同的方法。
2.1已建閥門井修補(bǔ)滲漏對(duì)策
對(duì)于已建閥井的滲漏情況在修補(bǔ)滲漏時(shí),必須弄清滲漏水的來源,是地下淺層承壓水呢,是閥門井周圍排水管渠、給水閥門井滲漏水呢?還是地表雨水滲入呢?根據(jù)水來源的不同,在修補(bǔ)閥門井本體滲漏之前,首先解決水源截流問題,創(chuàng)造滲漏修補(bǔ)的操作條件。檢查滲漏水現(xiàn)象的準(zhǔn)確位置,查清原因,分析漏水情況(是孔洞還是裂縫漏水)和水壓大小,以便針對(duì)不同情況采取不同的方法。修補(bǔ)一般采用的方法有:促凝灰漿補(bǔ)漏、壓力注漿補(bǔ)漏和卷材貼面法補(bǔ)漏。
2.1.1促凝灰漿補(bǔ)漏法:該法主要解決閥門井內(nèi)孔洞漏水和大面積滲漏水的補(bǔ)漏。促凝灰漿是用促凝劑摻入水泥砂漿(或混凝土)中配成。促凝灰漿根據(jù)每次用量,隨用隨拌,其凝固時(shí)間與氣溫、水泥標(biāo)號(hào)、促凝劑濃度及用量有關(guān),使用前進(jìn)行試配,常用的有以下幾種:
(1)促凝水泥漿 在水灰比0.55~0.6的水泥漿中,摻入水泥重量的1%的促凝劑拌合均勻而成。
(2)快凝水泥膠漿(簡(jiǎn)稱膠泥) 用水泥和促凝劑直接拌合而成。根據(jù)使用條件的不同,水泥與促凝劑之配合比為1:0.5~0.6或1:0.8~0.9。這種膠漿凝固較快,在水中也可凝固。
(3)快凝水泥砂漿 水泥與砂子之比為1:1,干拌砂子灰后,用促凝劑與水之比為1:1的混合劑調(diào)制而成,水灰比為0.45~0.50。配制而成的水泥砂漿是一種具有促凝作用的快速堵漏材料,不宜作為防水砂漿拌合。促凝灰漿補(bǔ)漏的一般原則是逐步把大漏變小漏,片漏變孔漏,線漏變點(diǎn)漏,把大面積漏水縮為小面積漏水,使漏水集于一點(diǎn)或數(shù)點(diǎn),后把點(diǎn)漏堵塞。
閥門井漏水情況多發(fā)生于爬梯、施工縫處。爬梯和施工縫處漏水,其水量較大,可采用直接堵塞法:以漏點(diǎn)為中心,剔成直徑10~30mm,深20~50mm的圓孔,并沖洗干凈,隨后用水泥膠漿捻成與圓孔直徑接近的錐形小團(tuán),待其將凝固之際,迅速堵塞于孔內(nèi),并向孔壁四周擠壓,經(jīng)半分鐘,檢查無滲漏后,表面抹防水面層。
閥門井壁裂縫漏水視其滲漏情況,可采用直接堵塞法和下線堵塞法。當(dāng)水壓較小的慢滲、快滲、急滲或急流水時(shí),采用直接堵塞法:先沿裂縫剔成八字形邊坡溝槽,深約30mm,寬約15mm,洗刷干凈后,將水泥膠漿搓成條形,待膠泥將要凝固時(shí),迅速塞入溝槽中擠壓后塞實(shí),檢查無滲漏后,用素灰把溝槽抹平掃毛,凝固后隨其它部位一起做防水層。當(dāng)水壓較大的慢滲成快滲的裂縫漏水時(shí),采用下線堵塞法:先沿裂縫剔成溝槽,在溝槽底部放置一根小繩,繩長(zhǎng)15~20mm,繩徑視漏水量而定,裂縫較長(zhǎng)時(shí)可分段堵塞,每段留2mm空隙。把將凝固的膠漿壓在放繩的溝槽內(nèi)并迅速壓實(shí),抽出小繩,再壓實(shí)一次,使漏水順繩孔流出,后堵塞繩孔。在2mm孔隙處,插入有膠漿的釘子,待膠漿快要凝固時(shí),用力將膠漿向空隙四周壓實(shí),并拔出釘子,使水順釘眼流出,再用孔洞直接堵塞法將釘眼堵塞。
2.1.2壓力注漿法補(bǔ)漏
對(duì)于閥門井周圍地下水位較高和有明渠流,或其它水源滲入閥門井,造成閥門井地基沉降和閥門井底板、積水坑向上涌水,且閥門井漏水又難以采用直接堵塞法進(jìn)行時(shí),采用壓力注漿補(bǔ)漏。壓力注漿補(bǔ)漏常采用的有水玻璃水泥漿注漿、環(huán)氧樹脂注漿、丙凝注漿和氰凝注漿,尤其以氰凝注漿更適應(yīng)于閥門井底板補(bǔ)漏和閥門井基礎(chǔ)地基的加固。氰凝即油溶性聚氨脂灌漿材料,其止水機(jī)理是利用異氰酸基的高度活性與多元醇中的羥基發(fā)生伴隨較多的重鍵加成聚合,生成端NCO基預(yù)聚體,在施工前加入有機(jī)錫和三乙胺作為催化劑來調(diào)節(jié)膠凝時(shí)間,注入滲漏水通道后與水交聯(lián)反應(yīng)成多元網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)凝膠體,從而堵塞滲漏通道,達(dá)到止水的目的。
合成預(yù)聚體已有成品生產(chǎn),其品種有:TT-1,TT-2,TP-1C,TP-2,TM-1等。
非水溶性聚氨酯漿液(氰凝)的用料配合比見表2。其配制方法采用二步法,見表3。配制時(shí)先測(cè)定各組分相對(duì)密度,將漿液的質(zhì)量比換算成體積比。表3中發(fā)泡靈和吐溫-80可以只加一種,催化劑必須在臨界灌漿時(shí)加入并攪拌均勻,催化劑用量要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)溫度、地下水酸堿度和所需擴(kuò)散范圍決定。一般在現(xiàn)場(chǎng)取水樣作發(fā)泡試驗(yàn),計(jì)算漿液遇水后到開始發(fā)泡的時(shí)間(即誘導(dǎo)期),這段時(shí)間即為有效灌漿時(shí)間,可視此時(shí)間是否符合灌漿過程的需要來調(diào)整催化劑的用量。按表3配合比制得的二步法聚氨酯漿液的技術(shù)性能指標(biāo)見表4。非水溶性聚氨酯漿液的基本性能見表5。注漿時(shí),先將配制好的漿液倒入罐內(nèi),旋緊罐口,將接頭接在漿嘴上,開動(dòng)空壓機(jī),使壓力達(dá)到2~5Kg/cm2時(shí)打開閥門,壓縮空氣即將漿液壓入滲漏縫或加固地基層,5分鐘后,待漿液從鄰近注漿嘴冒出后,即可將*個(gè)注漿孔封閉,然后依次灌注,直到全部灌完。注漿孔應(yīng)選擇在漏水嚴(yán)重及裂縫交叉處或在閥門井四周均布,注漿嘴間距為50~100cm,混凝土裂縫表面應(yīng)涂刷兩遍預(yù)聚體作封閉層,注漿嘴(埋管)用水玻璃拌制1:2水泥砂漿進(jìn)行穩(wěn)固和封閉。灌漿控制壓力一般應(yīng)大于地下水壓力0.5~1.0Kg/cm2。 2.1.3卷材貼面法補(bǔ)漏 對(duì)于閥門井內(nèi)壁滲水嚴(yán)重,且采取相應(yīng)措施未能*解決的,要查明原因,切斷水源,進(jìn)行閥門井壁四周開挖,清潔原有冷底子油涂層,對(duì)鼓泡、裂縫處涂層鏟除,重新涂冷底子油二遍,待冷底子油干燥后,可在冷底子油基層外作二布三油防水層貼面,要求粘實(shí)封嚴(yán),不得有張口或翹邊,底邊與原基礎(chǔ)墊層用防水砂漿封口,砂漿保護(hù)層應(yīng)平整、飽滿和密實(shí)。
2.1.4已建閥井防水滲漏處理具體措施
針對(duì)已建閥井常出現(xiàn)的問題,結(jié)合上述三種修補(bǔ)方法,對(duì)不同的情況、不同的部位、采取不同的方法:
(1)視滲漏水大小采取促凝灰漿補(bǔ)漏或氰凝注漿補(bǔ)漏。無滲漏水現(xiàn)象后,內(nèi)壁、底板、積水坑用1:2防水砂漿抹面(20mm厚)。
(2)檢查井外壁及頂板上防水卷材,對(duì)起泡、裂縫的冷底子油涂層和防水卷材進(jìn)行清理后,重涂冷底子油二度作防水基層處理;柔性防水采用二布三油防水層(防水卷材為35號(hào)玻纖瀝青油氈,GB/T14686-93),粘貼劑采用瀝青瑪蹄脂。
(3)對(duì)剛性防水套管漏水部分原密封料進(jìn)行清理或壓實(shí),再以瀝青油麻分層壓實(shí)密封,留20mm填瀝青瑪蹄脂與套管口齊平。
(4)對(duì)滲漏水源進(jìn)行封閉或改道處理,將閥門井四周淤泥全部挖出各600毫米寬,挖至原土層,用3:7灰土分層回填夯實(shí)至自然地平,回填時(shí)應(yīng)先將井蓋蓋好。
2.2待建閥門井防滲漏預(yù)控措施
根據(jù)已建閥井出現(xiàn)的滲漏現(xiàn)象,待建閥井的防水工程設(shè)計(jì)要以“防排結(jié)合,以防為主;剛?cè)峤Y(jié)合,以柔適變;多道設(shè)防,復(fù)合防水”的系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想。建于渭河水系兩邊5000米,地下水位較高和閥井周邊有排水明渠及其它水源滲入地點(diǎn),在進(jìn)行閥門井施工時(shí),首先必須解決水源截流和閥門井施工地點(diǎn)的滲水問題,以保證閥門井地點(diǎn)無滲水現(xiàn)象,主要有三種類型:
① 從圍堰 結(jié)構(gòu)或附加防水層著手,采用種種辦法,千方百計(jì)不使地下水進(jìn)入閥門井工程內(nèi)邊,拒水于工程之外,這稱為水密型防水。
② 從流水、泄水著手,將地下水有意識(shí)地導(dǎo)入工程外邊的排水系統(tǒng)之中,使之不施虐于閥門井結(jié)構(gòu)本身,保證閥門井的正常施工,這稱之為泄水型或引流自排型。
③ 將上述兩類結(jié)合在一起,在同一工程中既有泄水型的一面,又有水密型的一面,稱之為復(fù)合型防水。
上述三類只能解決外來地表水源影響閥門井施工問題。對(duì)于地下水位較高的淺層承壓水地區(qū),閥門井施工時(shí),采用井點(diǎn)降水、基坑排水法降低閥門井施工點(diǎn)水位,以保證閥門井施工面的正常施工。
待建閥井的防水作法采用結(jié)構(gòu)自防水(剛性防水)和隔水法兩種結(jié)合型,即防水工程的剛?cè)峤Y(jié)合作法。結(jié)構(gòu)自防水法是利用結(jié)構(gòu)本身的密實(shí)性、憎水性以及剛度,提高結(jié)構(gòu)本身的抗?jié)B性能,其防水材料主要有防水混凝土、防水砂漿等。隔水法是利用不透水材料或弱透水材料,將地下水(包括無壓水、承壓水、毛細(xì)管水、潛水)與結(jié)構(gòu)隔開,起到防水防潮作用。隔水法的作法采用外防水,其采用的主要材料有防水卷材、防水涂料。
待建閥門井防水具體措施:
① 閥門井預(yù)制頂板KB、B、底板、積水坑和壁板均采用C20防水混凝土形成閥門井自防水。
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② KB、B用1:2防水砂漿灌縫,板端座漿,用素漿作防水砂漿與混凝土頂板、壁板內(nèi)外黏結(jié)層抹面(2mm),用1:2防水砂漿抹面(20mm厚)。
③ 待剛性防水層凝固干燥后,涂冷底子油兩道作防水基層處理。柔性防水采用二布三油防水層(防水卷材為35號(hào)玻纖胎瀝青油氈,GB/T14686—93),粘貼劑采用瀝青瑪蹄脂。
④ 剛性防水套管與天然氣管道間采用50mm厚油膏和瀝青麻絲分層壓實(shí)密封,留20mm填瀝青瑪蹄脂與套管口齊平。
3.結(jié)束語
天然氣閥門井防水工程質(zhì)量的好壞關(guān)系到閥門井本身的使用壽命,更主要的是關(guān)系到天然氣輸配系統(tǒng)能否安全可靠運(yùn)行。閥門井防水工程質(zhì)量必須采取“綜合治理”的原則,從防水材料選擇、防水工程設(shè)計(jì)、施工、管理各個(gè)環(huán)節(jié)抓起,無論那個(gè)環(huán)節(jié)不到位,都將影響閥門井防水工程質(zhì)量。對(duì)于新建閥門井防水工程,材料是基礎(chǔ),設(shè)計(jì)是前提,施工是關(guān)鍵,管理維修是保證。對(duì)于投運(yùn)閥門井的防水工程,管理是基礎(chǔ),引流排水,解決閥門井周邊水源是前提,補(bǔ)漏材料、工藝選擇是關(guān)鍵,滲漏維修質(zhì)量是保證。與本論文相關(guān)的論文有:地下管線建設(shè)迎來黃金十年