PVC-U管道破裂的粘接修复

牛芳芳

（西安航空职业技术学院，陕西 西安，710089）

前 言

随着我国国民经济的高速持续发展,以及国家有关部委对化学建材的大力推广,塑料管材在许多领域得到了广泛应用。由于PVC-U管材具有质量轻、耐腐蚀、价格低、安装方便快捷、使用寿命长、流体阻力小等优点而日益被人们所认同,因此近年来在供水、排水、农田水利灌溉等领域得到了广泛应用，但在投入使用的过程中经常出现PVC-U管道破裂漏水等问题[1]。

1 PVC-U管道破裂的原因分析

1.1 粘接工艺不合理[2,3]

1）胶黏剂选择不当

胶黏剂的质量不合格，有的施工人员使用已过期沉淀的胶黏剂,这样的胶黏剂很难达到应用的粘接强度。

2）粘接表面处理不当

粘接前未处理粘接表面或表面处理不干净，均会使胶黏剂与粘接表面的湿润性变差，从而使胶粘力减低，粘接时胶黏剂软化溶解的效果不够。

3）胶黏剂涂刷过量

刷胶黏剂应先刷承口，后刷插口，均匀适量。胶用量过多时，多余的胶黏剂会积存在管道底部，较长时间内不会凝固并继续向管材内部渗透，造成管材底部软化，局部强度变小，一旦试压，就会发生破裂漏水。

4）粘接固化时间短

有些施工人员经常急于赶工期而轻视养护时间，或者是有些管件刚刚粘接完后未采取任何保护措施就继续进行后面的施工，使胶黏剂固化不充分，粘接效果不理想。

1.2 环境温度变化

PVC-U管道在温差的变化下，热胀冷缩使PVC-U管道出现疲劳现象，PVC-U管道内部残留的空隙及气泡在温差变化条件下容易扩展，加速结构的损坏，使强度降低。

1.3 PVC-U管材运输、储存不当[1]

PVC-U管材的弹性模量、硬度比钢铁、砂砾等小得多。当PVC-U管材与钢铁、砂砾等较硬的物体接触时，会造成PVC-U管材的磨损。因此，当PVC-U管材在铁皮箱内与金属、砂砾等直接接触，车辆剧烈震荡及野蛮装卸时，都会使管材表面产生划痕，甚至裂纹。此外,PVC-U管材的冲击强度低,特别是温度较低（0℃以下）时，不恰当的装卸、运输,易使管材产生裂缝、划痕、裂纹，在管材划痕、裂缝处，管材在使用时产生应力集中，而使其爆裂。

1.4 管道受到过度挤压

超压使PVC-U管道产生应力集中，容易造成破裂。

综上所述，诸多原因导致了PVC-U管道的破裂，对于已发生破裂和渗漏的PVC-U管道，可以通过用耐水性和耐久性好的环氧胶缠绕玻璃纤维布的方法来修复，经修补过的部位不仅能恢复原样，而且坚固耐用。

2 PVC-U管道粘接修复工艺[7]

2.1 明确粘接部位

在实施粘接修复工艺前，需要对粘接修复部位的情况有比较清楚的了解，例如表面状态、清洁程度、粘接位置及破坏情况等。本文采用显色法[3]来判断肉眼无法看见的管道裂纹，即在怀疑有裂纹的地方涂上着色的煤油，如有裂纹煤油就会立即渗入而着色，用干布擦去煤油，就会显示出裂纹的位置。

2.2 粘接表面的处理

对于管道的破损部位首先要进行一下清理，可用水、毛刷、干布及压缩空气等初步清除泥土、灰尘、厚油等污物[3，4]。然后用砂布打磨粗化，另外破损部位内外用丙酮和乙酸乙酯溶液反复清洗，清洗过后用自来水反复冲洗多次。

2.3 准备修复材料

环氧树脂胶黏剂综合性能优良，满足粘接修复要求，且污染少，原料易得，同时也很经济。所以本文选择耐水性、耐久性好的环氧树脂胶和玻璃纤维布作为修复材料。

2.3.1 胶黏剂的配制

按照表 1 所示的环氧胶配方[5，6，8]，遵循使用定量的原则配制环氧树脂胶，现配现用，以保证胶黏剂的粘接性能。

表1 环氧胶配方表Table 1 The recipe of epoxy resin adhesive

用此环氧胶加入轻质碳酸钙调成腻子，刮涂在接头陡坎部位，使之平滑过渡，便于修复时玻璃纤维布的缠绕。

2.3.2 玻璃纤维布的表面处理和剪裁

采用硅烷偶联剂KH-550对玻璃纤维布进行表面处理，以提高玻璃纤维表面的活性，增强其与环氧树脂基体的粘接强度。对于表面处理后的玻璃纤维布在烘干设备中合适的干燥温度下进行烘干，此过程中需要注意保持玻璃纤维表面不受污染，随后按照修复部位的尺寸合理剪裁玻璃纤维布备用[4,5]。

2.4 涂胶修复工艺过程[4,5]

首先对于玻璃纤维布进行表面处理，调好环氧树脂胶备用。对于管道破裂部位进行表面清洗，用丙酮及乙酸乙酯溶液处理后，在管道周围涂上一层环氧树脂胶，缠上一层玻璃纤维布，在涂胶的过程中，为了防止包裹空气而形成气泡或气孔，涂刷应朝一个方向移动，速度不能太快，以利于气体和水分的排除。如此反复，共缠3层，外涂一层环氧胶，室温固化24h。

2.5 整修及后处理

对修复好的部位进行适当的整修加工，刮掉多余的胶，将胶接表面打磨光滑平整。

3 PVC-U管道的粘接修复质量检验

首先用肉眼或放大镜观察粘接部位周围有无翘曲、鼓起、疏松、缺胶及接缝不良等。而后检查修复后的管道是否还存在裂纹和渗漏，可采用水压法[3,9]，于管道内注入 0.3～0.4 MPa压力的水，保持3～5min,若修复处无水渗漏和明显的压力下降，则表明修复质量过关，如若有水渗出，则说明管道还有待进一步修复。结果显示通过此粘接修复方法完成PVC-U管道的破裂修复，修复效果好。

4结语

PVC-U管道的粘接修复是其破裂修复的重要方法，而粘接表面处理工艺、胶黏剂配方的选择、涂胶的方法是修复质量好坏的关键因素。所以对于表面处理工艺参数的优化、胶黏剂配方的改进及涂胶方法的改善是今后有待深入研究。

［1］ 李文贤,周百良,孟宪章．埋地给水PVC-U管道爆裂原因及其对策［J］．聚氯乙烯，2001，4：37．

［2］ 张宏燕,王海艳．PVC-U给水管道黏接管件漏水原因与防治措施［J］．黑龙江水利科技，2007，35（4）：207．

［3］ 郭会果,秦晋勇,王淑敏．PVC-U给水管道粘接漏水原因分析［J］．科技风，2010,11:145．

［4］ 牛芳芳．玻璃钢贮罐破裂的粘接修复［J］．粘接，2014,:9：90～92．

［5］ 李子东，李广宇，刘志军．实用胶粘技术［M］．北京：国防工业出版社，2007:36～255．

［6］ 孙建军．采用环氧树脂胶粘剂对大型泵体进行技术性堵漏与修补［J］．中国胶粘剂,2011，20（8）:65～66．

［7］ 谢双显,张玉峰,于坚．无人机复合材料裂纹的粘接修复工艺［C］．乌鲁木齐：第十一届全国转化膜及表面精饰学术年会,2016．

［8］ 李坤远，杨汝平，丁仁兴，等．KH-550对环氧树脂胶黏剂粘接性能的影响［J］．宇航材料工艺，2013，43（1）:86～88．

［9］ 成雷．输水管道水压试验的技术总结［J］．水利建设与管理，2016,36（7）:27～30．