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自来水供水管道带压漏水补漏焊接工艺探讨

发表时间：2021/3/16 来源：《中国科技信息》2021年2月作者：郭华

[导读] 本文针对城市供水管道漏水的各种因素进行分析，探讨了城市供水管道供水带压补漏焊接技术存在的难点，并总结出可以大大缩短城市供水管道带压漏水快速补焊时间的几种工艺方法。

胜利油田供水分公司中区销售营业部郭华

摘要：本文针对城市供水管道漏水的各种因素进行分析，探讨了城市供水管道供水带压补漏焊接技术存在的难点，并总结出可以大大缩短城市供水管道带压漏水快速补焊时间的几种工艺方法。
关键词：供水管道；带压漏水补漏；焊接工艺
        有人比喻水是城市的灵魂和命脉，由此见城市供水管道的重要性。当城市供水管道这条“命脉”遭到各种因素破坏一旦发生故障时，如何保障这条”命脉“能持续维持强久的生命力，如何才能在最短时间内修复“命脉”使城市居民生活以及企业的生产不受影响，就需要对供水管道在不关闭阀门排空水的情况下进行带压漏水补焊操作。通过总结城市自来水供水管道所遇到的各种情况总结出一套城市自来水供水管道带压漏水补漏焊接工艺。
        1.城市供水管道漏水产生的因素
        首先我们来分析，影响城市供水管道漏水的各种因素。例如：城市规划跟不上经济发展导致施工频繁盲目开挖，供水管网的安装不规范，施工中偷工减料，管道安装的环境有严重腐蚀源，使用年限太长管道内淤泥沉淀物堆积太多，冬天气温差太大热胀冷缩等等一系列因素。无论任何一种因素产生，都可能造成供水管道的破损。案例多为小口径（100mm～400mm）通常是管道接头处渗水，大口径（400mm～1200mm）往往是爆管，多数供水公司抢修应急预案也往往采用关闭距离爆管管线最近的阀门，使管道内的水在短时间内排净，再采取各种堵漏措施。但这样的后果是整个城市将面临大面积停水，首当其冲的是城市居民工作和生活造成很大极大影响。如果短时间内不能补漏成功，整个城市就要面临瘫痪。因此，如何继续维持城市正常供水，尽可能的缩短管道因漏水产生停水的影响，保障城市百姓、企业正常的生产和生活用水，就面临供水管道带压补焊的挑战。
        2.城市供水管道带压漏水补漏焊接技术难点
        接着再分析城市供水管道供水带压补漏焊接技术主要存在的难点。城市供水管道通常供水压力在0.15MPa～0.35 MPa，在这样的供水压力下如果不采取关闭阀门停水、排水的情况下对管道破损位置继续补漏焊接会有哪些难点呢？在翻阅焊接技术书籍资料以及各网站相关技术资料后发现带压漏水补焊焊接技术主要存在的难点有３个：①氢气导致裂纹，城市供水管道内部存在流动的介质，焊接时产生的热量将水分解为氢气和氧气，热的氢和氧会被焊接过程中产生的电弧及熔池捕获，穿透焊缝，降低焊缝强度。管道内水的压力越大，冲刷里也就越大，液态金属熔池就容易被破坏，从而增大焊接难度。目前，减少氢致裂纹产生的方法主要有选用低氢型焊条、焊前预热、采用合理焊接顺序和装配方法等。②焊缝金属和热影响区过硬，带水焊接时水对焊接电弧，熔池及焊接金属的强烈淬火效应，易于形成过高的焊接金属硬度和热影响区硬度，从而增加了焊缝热影响区产生裂纹的可能性。极高的冷却速度所产生细晶粒结构在大多数情况下将降低焊接处韧性，而韧性的降低对所有动态结构极为不利，为管道的安全运行带来隐患。③孔隙和夹渣的存在，焊接时若熔池冷却缓慢，气泡便从焊接处排出并在大气中扩散。同时，焊渣浮上熔池表面并保护其免受大气的负面影响。但是若焊缝金属较快凝固，气泡便没有时间扩散。高速冷却引起的另一负面效果是焊缝出现气泡和夹渣。
        3.城市供水管道带压漏水补漏快速焊接方法
        了解城市供水管道供水带压补漏焊接技术的难点后，我总结出可以大大缩短城市供水管道带压漏水快速补焊时间的三种工艺方法。

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        3.1塞、砸焊接法
        供水管道一般多为低碳钢，在处理泄漏时，可选用直径为3.2mm的J422（E4303）焊条，电流控制在150A～160A（漏水补焊电流略大于正常焊接工艺）。根据漏水点面积大小，将直径相当且带锥度的钢筋头或焊条芯塞进漏点并用铁锤砸紧，然后沿堵漏点边引弧进行焊接，当焊到最后一点时，由于热蒸汽向外喷射而不易封口，可用尖头锤砸泄漏点，使漏点缩小甚至封住，再采用快速灭弧法焊接（注意切不可停留时间过长以免泄露点扩大或再次熔开泄露点）。待堵住后，电流可减小到120A左右，沿漏点一周再加焊一层，带压漏水点修复完成。该带压漏水补焊方法优点是：补焊时间极快，缺点是：仅适用于使用年限较短，无腐蚀的钢管。
        3.2加套螺丝焊接法
        取一个比泄露点直径稍大的螺母套在泄露点上，沿螺母外周封焊好螺母与管子外壁的角焊缝，在螺杆拧入螺母前放入密封垫压紧即可快速止漏。该方法优点是取材方便补漏快捷，适用于漏水点面积小单人即可完成。缺点是：外观难看犹如多了一个疙瘩。
        3.3加套管焊接法
        用直径略大于泄露钢管的一段套管，先将两头修制出与泄漏钢管外径基本一致的管口，然后顺套管轴向切割成两半，在其中一半管壁上开一个洞，在洞上焊一个小阀门，随后再将两个半边套管扣在漏水处，对齐定位，焊完纵缝后将小阀门打开转到套管下部，开始焊接套管两端焊缝（如果是水泥管采取快速麻绳＋水泥密封）焊完后将阀门关死漏水即可快速修复。该方法优点是：适用于超大口径带压供水管道补焊。缺点是：套管补焊好以后如果是水泥管需要用快速水泥、麻绳进行强制封堵两侧。
        4.供水管道带压漏水补焊小技巧
        ①面罩尽量避开水蒸汽，带压带水焊接过程中，水蒸气的弥漫容易使面罩
        上的玻璃产生水雾影响视线，操作过程中头部应偏离漏水点一侧。②选择一小块化妆镜，有的管道泄漏点在特殊的地理环境下不易看清具体漏点位置时，可选择在合适的位置放一面镜子，通过光线折射以便观察焊接情况，焊接时可根据焊接位置变化将焊条弯成适用的角度焊接。③连弧焊点焊相结合，补漏时一定要从漏点边无水处引弧，再拉弧到喷水点补焊，可以采取连弧焊与点焊法交替使用。④电流及熔深控制，带压漏水补焊时焊接电流应比正常情况下焊接相同工件时的大50A～70Ａ。如果补焊电流过小，引弧难得大且在水中易熄弧，而电流太大，又容易使漏点扩大，当带压补焊不漏水后应适当调节加固层焊接电流，较之前减小30%。⑤短弧焊，城市供水管道带压补焊时，应尽量把电弧压短，一般以2mm～4mm为宜。⑥采用酸性焊条，对水反应不敏感的酸性焊条（如E4303），药皮吸水性好，湿水后药皮不易脱落，在焊接过程中不易产生气孔。⑦直流焊接法，采用直流焊接法在焊接过程中性能稳定保证质量提高速度。
        5.城市供水管道带压漏水补焊安全措施
        最后是注意一定要做好带压漏水补焊安全措施，为了防止意外烫伤，对焊工的头部、手足的安全防护用品必须是防静电、防高温的。如现场环境恶劣、空间狭窄，必须搭造设立安全防护措施，在泄露的部位补焊时，设立不少于两个监护人，工作前严禁酗酒和疲劳。必须符合焊接安全施工条件，制定切实可行的安全措施后方可焊接。
参考文献：
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