快速堵漏螺栓在管道堵漏中的应用

快速堵漏螺栓在管道堵漏中的应用

杜敬昌

胜利油田供水分公司      山东省东营市   257000

摘  要：此项技术的应用范围是在塑料管线的快速维修当中使用，塑料管线经常遇到被打孔偷水现象，治理这种因为偷水造成的盗洞以前一般使用打卡子的方法，用时用工成本较高，快速堵漏螺栓具有速度快、成本低、开挖土方少的特点。

关键词：膨胀管；抽拉螺杆；胀紧螺帽；快速堵漏

一、技术背景

PE管线是供水管网较为普遍应用的塑料管线，这种管线具有优越的防腐性能，但是由于本身材质的特点，非常容易开孔打眼，这就让一些不法分子有了可乘之机，现在普遍采用的偷水方式就是使用开孔器在PE管线上打眼然后使用椎管插入管线，利用塑料管线的弹性将椎管固定，这样取水不用卡子固定速度快，但是这样给维修带来了很大的麻烦，要修补这样的漏洞就必须开挖操作坑，而且要深挖，要不然就无法让管卡环绕管线，之后就要安装昂贵的哈弗管卡，整个修补过程耗时长成本高。

二、问题特点

不法用户留下的出水口一般都是规则的圆形小孔，直径大都在20至32之间，口径不大形状规则，修补这样一个小孔就要开挖操作坑实在是一种资源上的浪费，可见这些不法用户为了一己之私浪费了多少的社会资源，针对这种新材料所带来的新情况，还没有出现有效的解决办法，但是我们分析，这个问题解决起来应该是个小问题，解决起来不难，只要能够找到类似膨胀螺栓的东西塞进去进行膨胀栓塞就可以，经过市场调查还没有类似的产品。经过我们分析解决此种修补技术的难点是膨胀问题，要想不使用管卡就需要堵漏材料能够具有很好的结构强度，不但要能够抵抗官网的压力而且还要具备很好密封性，只有膨胀材料才能符合这种条件。

三、解决思路

经过市场调查，能够膨胀的材料十分有限，而且无毒无害的涉水材料更是稀少，再加上我们对于结构强度的要求，就根本没有符合条件的材料，没有膨胀材料我们就开始研究膨胀螺栓一类的零配件，在一次维修中我们使用的抽拉铆钉给了我们灵感，抽拉铆钉是自身可以膨胀的一次性零件，它的原理就是抽拉球头，让球头强行通过膨胀管，使得膨胀管受力变形扩大直径从而让铆钉和固定件之间形成紧密的配合。

PE管线的盗洞也是一个圆形管口，如果有一个尺寸超大的铆钉插入，然后进行膨胀栓堵，那样封堵漏水口的问题就解决了，那么现在的问题就是，要模仿铆钉的结构制作一个超大尺寸的抽拉铆钉了。

四、解决方法

根据以上的调查和分析，要做出类似抽拉铆钉的结构要具备以下几个条件。

1、可以受力膨胀的材料，所有的材料都会有受力变形的特点，就看我们能够使用多大的拉力，再考虑成本以及环保和涉水问题，我们选择PPR塑料管作为膨胀管，这种材料有弹性、无毒环保是供水管线最常用的材料之一，PPR管硬度适中与主管材料基本相当，价格便宜好加工，PPR管在生活中随处可见，使用的时候只需一把剪刀就可以完成材料的切割。

2、结构紧固的拉杆，坚韧的拉杆可以保证球头顺利的钻入膨胀管，这个地方不同于抽拉铆钉，抽拉铆钉是一次性的零件，只要膨胀管达到了变形的要求就算是达到目的，拉杆可以直接断掉废弃，堵漏螺栓不行，在膨胀管膨胀之后需要拉杆继续留在原位，不能断掉废弃，原因是要膨胀管需要形成里面大外面小的喇叭口形状，这样的结构最为稳固，也最能够抵抗水压的冲击，如果废弃拉杆，膨胀管就会失去膨胀的力量恢复原形，这一点不像抽拉铆钉，抽拉铆钉是铝合金材质变形之后就不会再变化形状，PPR是有弹性的，它会在没有膨胀力以后变形从而造成松动漏水甚至喷涌。

3、高强度牵引力是堵漏螺栓必不可少的条件，PPR管材虽然是弹性塑料材质，但是由于体积比抽拉铆钉要大得多，所以对于变形所需要的牵引力也要大得多，普通抽拉铆钉的牵引动力来源于铆钉枪，利用杠杆的结构借助双手的力量就可以达到牵引变形的目的，堵漏螺栓所需要的牵引力必须使用胀紧螺帽，在螺帽和螺杆的配合下产生巨大的牵引力，从而使得球头可以钻进膨胀管，迫使膨胀管膨胀变形变粗。

4、成本低廉的球头，堵漏螺栓体积较大，相对于抽拉铆钉来说拉杆球头就显得太大，但是没有球头就不会产生张力，所以为了降低成本将球头变成空心球，让圆球变成半圆球，让这个成本最高的组件在保证强度要求的前提下精简再精简。

5、加厚垫片堵漏螺栓的动力组件，这个零件就相当于抽拉铆钉的铆钉枪，但是他要比铆钉枪的牵引力量大得多，因此为了能够给胀紧螺帽一个足够的支撑就必须使用加厚的垫片，在这个垫片之上胀紧螺帽可以在扳手的带动下产生强大的牵引力。

五、快速堵漏螺栓的使用以及安装方法。

堵漏螺栓的安装过程比较简单不用较深的操作沟，省却了不少的土方开挖。前期准备工作也不复杂需要一把电钻以及直径和堵漏螺栓一样的开孔器就好了，管线上的漏水口不一定能够完全符合膨胀管的外径，所以需要进行修正，使用开孔器是简单快速的方法，如果手电钻上面安装有电池，恐怕发电机也省掉不用了。整个维修过程就是一把电钻加上一把扳手！大大节省了人工成本和维修时间。

结束语

堵漏螺栓的生产加工成本较小，在使用中能够大大减少维修成本，它的零件组成包括这么几个部分，1、膨胀管，这部分使用接近于主管新材质的PPR材料，弹性好韧度高耐腐蚀，2、抽拉杆，由于抽拉杆需要承受较大的拉力所以使用不锈钢材质，即保证了抗拉强度又防止锈蚀。3、半圆球头，这部分也采用不锈钢材质，因为此处的受力大小与抽拉杆差不多并且这个位置直接与自来水接触，所以需要具有防腐的能力，4、胀紧螺帽和垫片考虑在最开始阶段会接触到水分，并且他们是胀紧螺杆的受力点，所以也采用不锈钢材料。这些零配件的加工生产过程简单成本低廉，在东营市内就可以找到加工厂家，对于经常使用的维修配件来说产品来源比较可靠稳定，这在一定程度上可以保证正常的生产维护使用，具有很好的推广意义。

参考文献：

[1]赵如福《金属加工工艺设计手册》上海科学技术出版社2009年1月出版。

[2]吴培熙 王祖玉《塑料制品生产工艺手册》化学工业出版社1991年2月出版。

[3]徐金波 周建林 王奎一 谢树强 曲明敏 高明才 宋协胜 曹溪禄 曹德华 张为民 宋修刚 白长征 韩明友 朱希东 孙文祥 汪宗林 赵永胜 王立光 薛彦 张晓敏 李明华 刘元喜《管道检漏工技能鉴定教材》石油大学出版社