自来水管道带压作业施工技术研究

（滨州市沾化区自来水管理中心，山东 滨州 256800）

1 自来水管道带压漏水补漏焊接技术的难点

1.1 氢气导致的裂纹修复比较难

很多自来水管内部都存在介质，在焊接过程中易产生一定程度的热量，由此将水分解成氢气和氧气，进而产生电弧和熔池，导致氢气和氧气出现不同程度的溶解，穿透并加大焊接的缝隙，降低了焊接的牢固性和焊缝的强度。在自来水管道强大的压力下，造成巨大的冲刷力，这就造成液态金属溶液损害，导致焊接难度大大增强。当前，为了减少氢气氧化造成的裂纹，我国主要使用低氢型焊条、焊前预热、采用合理焊接顺序和装配方法等。

1.2 焊缝金属和热影响区过硬

由于焊接金属和热影响区硬度比较大，在自来水管道带压作业时，焊接很容易产生淬火效应，这是造成焊接金属、热影响区过硬的重要原因。进一步导致影响区位置出现裂纹。但是由于水的比热容值比较大，造成温度快速下降，快速冷却很容易产生细晶粒结构，这些细晶粒结构则会降低焊接处的韧性，对管道焊接处动态结构产生极大的负面影响，对管道的使用产生和使用安全带来极大的隐患。

1.3 孔腺和夹渣影响焊接强度

在焊接的过程中将会存在不同程度的孔腺和夹渣，这些孔腺和夹渣的存在会导致焊接过程中熔池冷却较缓慢，造成大量气泡从焊接处排出，并在大气中扩散，从而导致焊接孔的不断扩大。与此同时，当焊渣浮上熔池表面使其焊接表面不受大气的影响。但是如果熔池冷却比较快，那么气泡就没有时间进行扩散，对焊接产生的负面影响就会大大减小。

2 自来水管道带压漏水补漏快速焊接方法

2.1 紧固式带压堵漏

紧固式带压堵漏是一种应对螺栓和螺母法兰间摩擦系数不均匀性引起的轴向力不均衡产生漏水的堵漏方式。这是一种事前预防堵漏方式，其具有一定的针对性，不具备普遍适用性。紧固式带压堵漏主要是采用热紧固的方式，它要求其系统内部温度高于200 ℃，否则这一方式不适用。紧固式带压堵漏的主要应用在部件温差不均匀的情况：设备和管道等密封组合部件由于工艺和技术的需求以及系统温度需要，会在各个部件之间产生温差，从而产生必定的应力，这就导致各种密封件膨胀不均匀，从而造成螺栓和螺母之间的热尽力不均衡，造成工艺介质不断泄露。这种利用热紧固进行避免内部流体泄露的预防工作，对于自来水带压漏水挽救具有重要的作用。在自来水管道堵漏等方面，它主要是因为超温、超压、超振动、超位移、超负荷生产导致法兰垫片密封或螺栓和螺母连接有限失效，进而造成的自来水管道泄露，通过外力不断加大其紧固度，造成密封，实现复密封，从而实现自来水管道的密封性。

2.2 砸焊接法

目前我国的自来水管道主要是低碳钢材质，进行焊接时要选择合适的焊条，目前市场上最实用的是直径3.2 mm的J422（E4303）焊条，其焊接电流也应该略大于正常的焊接工艺，一般情况下，电流应保持在150～160 A。

在采用砸焊接法的时候，首先，应该测量漏水点的面积，焊条直径需要略大于漏水点直径大小，且焊条需要带有锥度，将其塞入漏水点并用铁锤砸紧，然后沿着漏点进行必要的点弧焊接。当焊接到最后一点的时候，由于焊接时候温度比较高，产生热蒸汽，会导致很难进行封口。焊接之前应该先用尖头锤泄漏点，使漏点缩小甚至封住，然后再快速采用灭弧法进行必要的焊接。在进行这一步的时候，应该控制好时间，防止时间过长，造成泄漏点增大。等到泄漏点堵住的时候，应适当减小电流强度，其电流需要控制到120A左右，沿着泄漏点加焊一层，直到漏水点修复完成。砸焊接法由于焊接时间短，方便快捷，因此，在自来水管道漏水补漏使用比较广泛。但是由于其对管道具有一定的伤害性，导致水管使用年限缩短，钢管腐蚀比较强，近年来一直在寻求方法进行必要的修复。

2.3 高频捻缝安全堵漏法

高频捻缝安全堵漏法主要是利用金属塑性比较强的原理，通过对管道进行必要的外力加强，让自来水管道变形进行漏水点的堵封。应用高频捻缝安全堵漏法时由于自来水管道金属材料的性质存在膨胀系数不同的问题，因此减少了危险性，增强了适用性。在采用高频捻缝安全堵漏法进行堵漏时，需要使用高频捻缝工具对泄露的金属表面做捻缝处理，让捻缝过的金属塑性变形后达到避免泄露的效果。当捻缝操作完成的时候，应该立即停止对其进行捻缝，并对捻缝部位进行焊接处理。高频捻缝安全堵漏法是当前防止自来水管道出现裂纹的重要手段。

2.4 凸形夹具堵法

凸形夹具堵法适用于自来水管道的泄露法兰间隙超过8 mm且介质压力超过2.5 MPa的情况，凸形夹具堵法具备一定的耐高压性能，且加工尺寸精确，具备良好高的整体密封性能。该技术由于其动态密封作业成功率比较高，应用比较广泛。在作业之前，应该将将旋塞阀安装在夹具上，同时将旋塞阀保持开启的状态。为了保证作业人员的安全性，减少工作人员与泄露介质的接触，作业人员应该在上风口进行封泄露作业。如果泄露流量比较大，或者介质压力比较大，应该采用间接操作的形式进行焊接作业，具体的方法是：选择长杆连接至夹具进行间接操作；或者利用压缩空气强大的吹力，将泄露的介质吹到一边，减少与其接触的机会，保证作业人员的安全性。

3 自来水管道带压作业的施工控制点

3.1 提高密封性

在自来水管道带压作业中，首先控制开孔液压机内，提高密封件的质量，在作业之前一定要提高密封的质量。这是自来水管道带压作业的重中之重。

3.2 控制开孔的效率

目前，国内的自来水管道硬度都比较强，因此，在进行泄漏点堵漏的时候应该采用开孔液压机，这一设备为焊接工作提供了必要的切削工艺，由于自来水管道的特性，在进行切削的时候，应该选用耐磨度高、硬度较大的刀具，只有这样才能保证刀具的开孔效率。在进行作业的时候，切记保刀具的整齐行，刀具不能倾斜，保证切削的质量。

3.3 控制自来水管道的质量

在选用自来水管道的时候，应该选择质量高、性能好的管道，保证自来水管道连接质量稳定，避免因为水压的问题造成管道连接效果不佳。

4 结语

综上所述，在自来水管道带压作业施工技术中，涉及面十分广泛，且技术性问题贯穿在工程施工的始终。为了工程的质量，对每一环节都不能忽视，特别是焊接补漏水的安全措施，为了避免意外烫伤，作业人员应该做好头部、手脚的安全防护措施，避免受到高温、静电等伤害。目前自来水管道焊接技术不断朝着高效、环保节能、低排放、低污染、机械化自动化的方向发展。而自来水管道的不断发展也间接推动着自来水管道焊接技术的不断进步，自来水管道焊接工艺、自来水管道焊接材料、自来水管道焊接设备不断发展，推动着自来水管道施工行业的进步，为优秀的自来水管道焊接工程做出准备。