一种钢质环氧套筒修复新方法与流程

本发明涉及一种大管径管道的修复方法，具体涉及一种可以使大管径管道具有较好的抗弯性能和抗冲击性能的钢质环氧套筒修复新方法，属于管道修复技术领域。

背景技术：

现有的高钢级大管径的输送管道对缺陷的修复要求呈现不断提高的趋势，而传统的管道缺陷修复技术的不足之处日趋明显。

管体缺陷主要有四大类：金属损失、裂纹、变形、焊缝缺陷。一般在管道运行过程中，环焊缝缺陷的存在对管道运行危害最大，所以对环焊缝缺陷的修复方法和工艺进行研究是非常必要的。

目前，国内常见的缺陷修复方法有：补焊、补板、a型套筒修复、b型套筒修复、钢质环氧套筒修复、复合材料修复、增设机械夹具、增设内衬、换管等。对于环焊缝缺陷，采用最多的修复方法是：b型套筒修复、钢制环氧套筒修复。

1、b型套筒修复

使用b型套筒进行环焊缝缺陷的修复，主要存在以下缺点：

(1)在焊接过程中，需要油气停输；

(2)在焊接过程中，由于焊接热的存在，对于易燃易爆的油气管道，很容易发生危险；

(3)在焊接过程中，对温度和湿度的要求严格，否则易发生氢脆。

2、钢制环氧套筒修复

钢质环氧套筒对环焊缝缺陷的修复相比b型套筒修复有了很大改进，例如：不需要进行焊接工艺、不会发生氢脆，但是，由于钢质环氧套筒与管体之间是通过环氧树脂进行密封的，而凝结后的环氧树脂脆性较高，所以当管道发生较大的变形或受到剧烈的冲击时，环氧树脂就很可能会发生脆性开裂，钢质环氧套筒很可能会被破坏，这对管道的整体性能(包括：抗弯性能、抗冲击性能)会造成巨大的影响。

技术实现要素：

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种可以使大管径管道具有较好的抗弯性能和抗冲击性能的钢质环氧套筒修复新方法。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种钢质环氧套筒修复新方法，其特征在于，包括以下步骤：

step1：将环氧树脂灌注到薄壁钢管中，静置，使环氧树脂凝固，形成环氧粒管；

step2：在普通套筒的两端制作出倒角，形成带倒角的套筒；

step3：将环氧粒管按照最密排布装在套筒中，里层的环氧粒管与套筒焊接，外层的环氧粒管与里层的环氧粒管焊接；

step4：将焊接有环氧粒管的套筒竖直放置，向套筒中浇注环氧树脂，使环氧粒管与套筒之间的间隙、环氧粒管与环氧粒管之间的间隙充满环氧树脂，静置，使环氧树脂凝固；

step5：将浇注了环氧树脂的套筒放置到震动台上震动，将环氧树脂震碎；

step6：降低管体周围的温度，使管体发生冷缩，在预定的装配温度下，将套筒套在管体上，使套筒与管体贴合；

step7：恢复管体周围的温度，套筒与管体形成过盈配合，套筒固定在管体上。

前述的钢质环氧套筒修复新方法，其特征在于，在step1中，前述薄壁钢管的管径为50-60mm。

前述的钢质环氧套筒修复新方法，其特征在于，在step2中，前述倒角的坡度比为1:2。

前述的钢质环氧套筒修复新方法，其特征在于，在step2中，前述带倒角的套筒的壁厚为管体的壁厚的3/4-1倍。

前述的钢质环氧套筒修复新方法，其特征在于，在step5中，调整震动台的震动力，使环氧树脂的颗粒度为5-7mm。

前述的钢质环氧套筒修复新方法，其特征在于，在step6中，前述装配温度为＜10℃。

本发明的有益之处在于：

(1)套筒内的环氧树脂以颗粒的形式存在，并且装填于一根根薄壁钢管中，组成环氧粒管，环氧树脂不再以大的板块状结构存在，所以不会发生脆性开裂，从而避免了钢质环氧套筒因环氧树脂脆性开裂而被破坏的可能性，显著提升了大管径管道的抗弯性能和抗冲击性能；

(2)套筒通过过盈配合安装在管体上，无需再用环氧树脂来密封套筒的两端，操作方便，容易实现，省时省力。

附图说明

图1是修复后的管道的外观示意图；

图2是修复后的管道的横截面示意图(只画出了一部分环氧粒管)。

图中附图标记的含义：1-管体、2-套筒、3-环氧粒管、4-环焊缝、5-法兰。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。

参照图1和图2，本发明提供的钢质环氧套筒修复新方法包括以下步骤：

step1：制作环氧粒管

将环氧树脂灌注到薄壁钢管中，静置24h，使环氧树脂凝固，形成环氧粒管3。

薄壁钢管的长度比套筒2的长度略短一些，管径为50-60mm。

step2：制作带倒角的套筒

在普通套筒的两端制作出倒角，倒角的坡度比为1:2，形成带倒角的套筒2。

套筒2的壁厚根据待修复管体1的壁厚来确定，一般为管体1的壁厚的3/4-1倍。

step3：固定环氧粒管

将环氧粒管3按照最密排布装在套筒2中，里层的环氧粒管3与套筒2焊接，外层的环氧粒管3与里层的环氧粒管3焊接。

step4：浇注环氧树脂

将焊接有环氧粒管3的套筒2竖直放置在水平面上，向套筒2中浇注环氧树脂，使环氧粒管3与套筒2之间的间隙、环氧粒管3与环氧粒管3之间的间隙充满环氧树脂，静置24h，使环氧树脂凝固。

step5：震碎环氧树脂

将浇注了环氧树脂的套筒2放置到震动台上，将环氧粒管3中的环氧树脂、填充在环氧粒管3与套筒2之间的环氧树脂以及填充在环氧粒管3与环氧粒管3之间的环氧树脂震碎，调整震动台的震动力，使环氧树脂的颗粒度为5-7mm。

环氧树脂的颗粒度较小，可以避免颗粒之间形成空隙，这样有助于提高管道的抗弯性能和抗冲击性能。

step6：装配套筒

对待修复管体1进行表面防腐层清除和打磨处理，降低管体1周围的温度，使管体1发生冷缩，在预定的装配温度下(＜10℃)，将套筒2套在管体1上，使套筒2与管体1贴合。

step7：固定套筒

恢复管体1周围的温度，管体1较之前发生热胀，套筒2与管体1形成过盈配合，套筒2固定在管体1上。

由于环氧树脂的线缩胀系数≤0.05％，套筒2整体的缩胀可以忽略不计，而管体1的缩胀率远大于套筒2的缩胀率，所以可以通过过盈配合将套筒2固定在管体1上，无需再用环氧树脂进行套筒两端的密封，操作方便，容易实现，省时省力。

另外，由于套筒2内的环氧树脂以颗粒的形式存在，并且装填于一根根薄壁钢管中，组成环氧粒管3，环氧树脂不再以大的板块状结构存在，所以不会发生脆性开裂，从而避免了钢质环氧套筒因环氧树脂脆性开裂而被破坏的可能性，显著提升了大管径管道的抗弯性能和抗冲击性能。

需要说明的是，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种钢质环氧套筒修复新方法，其先将环氧树脂灌注到薄壁钢管中形成环氧粒管，再将环氧粒管按照最密排布装在两端带倒角的套筒中，之后将套筒放置到震动台上把环氧树脂震碎，最后控制管体周围的温度使套筒与管体形成过盈配合，从而将套筒固定在管体上。本发明的有益之处在于：(1)套筒内的环氧树脂以颗粒的形式存在，并且装填于一根根薄壁钢管中，环氧树脂不再以大的板块状结构存在，所以不会发生脆性开裂，从而避免了钢质环氧套筒因环氧树脂脆性开裂而被破坏的可能性，显著提升了大管径管道的抗弯性能和抗冲击性能；(2)套筒通过过盈配合安装在管体上，无需再用环氧树脂来密封套筒的两端，操作方便，容易实现，省时省力。

技术研发人员：胡秀
受保护的技术使用者：西安石油大学
技术研发日：2019.06.03
技术公布日：2019.10.11