如何解決燃氣管網(wǎng)地下閥門井滲漏

                          如何解決燃氣管網(wǎng)地下閥門井滲漏
                             上海申弘閥門有限公司
摘要：分析了燃氣管網(wǎng)地下閥門井滲漏的原因，并提出了相應(yīng)對策 關(guān)鍵詞：閥門井 滲漏 預(yù)控措施 0 . 如何解決燃氣管網(wǎng)地下閥門井滲漏引言 
咸陽市天然氣輸配系統(tǒng)自投運以來，由于閥門井的滲漏給運行管理帶來困難，影響工作人員檢修，設(shè)備容易腐蝕泄漏，為了確保系統(tǒng)安全可靠運行，公司近年來花費了一定的資金和人力進行維修，閥門井滲漏問題始終未得到*解決，長此下去閥門井形成的滲漏將影響井內(nèi)設(shè)備和閥門井的使用壽命，嚴重時將使閥門井本體發(fā)生沉降，對安全運行造成威脅。

1．閥門井滲漏的原因分析 
從對市區(qū)現(xiàn)投入運行的閥門井進行現(xiàn)場踏勘的情況來看，產(chǎn)生滲漏的部位大部分發(fā)生在閥門井壁板、頂板、積水坑、壁板與頂板的施工縫、爬梯埋設(shè)件以及防水套管處和閥門井蓋處。以上存在的問題不一定同時發(fā)生在一個閥門井內(nèi)，閥門井產(chǎn)生滲漏的原因是多方面的，但也有其共性。上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,波紋管減壓閥,活塞式減壓閥,蒸汽減壓閥,先導(dǎo)式減壓閥,空氣減壓閥,氮氣減壓閥,水用減壓閥,自力式減壓閥,比例減壓閥)、安全閥、保溫閥、低溫閥、球閥、截止閥、閘閥、止回閥、蝶閥、過濾器、放料閥、隔膜閥、旋塞閥、柱塞閥、平衡閥、調(diào)節(jié)閥、疏水閥、管夾閥、排污閥、排氣閥、排泥閥、氣動閥門、電動閥門、高壓閥門、中壓閥門、低壓閥門、水力控制閥、真空閥門、襯膠閥門、襯氟閥門。同時，公司可按照客戶的要求進行非標產(chǎn)品的設(shè)計、制造、加工。產(chǎn)生滲漏的主要原因有以下幾個方面：

1．1設(shè)計方面 
目前我公司閥門井標準圖直接套用中國市政工程西南設(shè)計研究院設(shè)計的閥門井標準圖，防滲漏措施為：井壁外涂冷底子油兩道，內(nèi)壁粉1：2水泥砂漿，井頂板采用1：2水泥砂漿進行預(yù)制蓋板間灌縫、抹面（20mm厚）并板端座漿；面層二布三油防水層（瀝青玻璃布油氈），剛性防水套管與天然氣管道間采用50毫米厚油膏和瀝青油麻防水。針對上述的閥門井防水措施及運行管理部門提出的閥門井出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，設(shè)計公司進行了現(xiàn)場踏勘，現(xiàn)投入運行的閥井有146個，出現(xiàn)不同滲漏現(xiàn)象的有15個，占投運閥門井總數(shù)的10.3％，經(jīng)研究分析，我公司一直沿用的中國市政工程西南設(shè)計研究院的閥門井防水措施在咸陽實施過程中不能說沒有問題，為慎重起見，我們對西安、寶雞、銅川、渭南、興平、楊陵等市區(qū)天然氣工程閥門井的做法進行了調(diào)查，同樣采用中國市政工程西南設(shè)計研究院設(shè)計的閥門井防水措施，發(fā)生閥門井滲漏的情況是比較少的，根據(jù)此情況，我們又對我市閥門井滲漏現(xiàn)象進一步研究，發(fā)現(xiàn)滲漏的閥門井的主要原因：一是閥門井所處地點地下水位較高，地下淺層承壓水滲入閥井。二是閥門井附近有排水管道及明溝，或給水閥門井的滲漏水滲入閥門井。據(jù)此情況，我們對現(xiàn)行閥門井設(shè)計的防水措施進行了研究，認為嚴格按中國市政工程西南設(shè)計研究院設(shè)計的閥門井防水措施進行施工，用于西北地下水位較低的地區(qū)是可行的，但用于閥門井旁有排水管溝、給水閥井和渭河水系兩旁各5000m處及南方地下水位較高的地區(qū)，其設(shè)計有如下不足：

1．1．1防水設(shè)防不合理 
a、如井外壁涂兩道冷底子油，其實質(zhì)是在井外壁涂了二層瀝青溶液，此類涂料由于形成涂膜較薄，瀝青又未經(jīng)改性，故一般不能單獨做防水涂料使用，在基層涂冷底子油的作用一是封閉基層的毛細孔隙，瀝青薄膜封閉基層使上面的水份滲不下去，成為防水的*道防線，同時又能阻隔下面水滲透上來，從而減輕防水卷材的鼓泡缺陷；二是為增加防水卷材與基層的附著力，冷底子油滲透到基層中，相當于“瀝青釘”釘入基層，使瀝青膠和基層粘結(jié)得更好，更牢固。三是為調(diào)和基層與防水層親和性，因水泥砂漿的主要成份是硅酸鈣，瀝青的成份是瀝青脂類，兩者不夠親和，粘結(jié)不夠牢固，涂了冷底子油后可以使瀝青與基層粘結(jié)得更好。四是為養(yǎng)護基層。 
b、閥井頂板為預(yù)制砼板，采用1：2水泥砂漿灌縫抹面，面層用二布三油作防水層（瀝青玻璃布油氈），該防水措施設(shè)計采用剛?cè)峤Y(jié)合防水處理措施，從措施的表面看是可以的，但仔細分析還存在一定的問題，一是頂板抹面采用1：2水泥砂漿作剛性防水為其一不妥之處，二是對砂漿層的表面處理未作要求，設(shè)計面層作“二布三油”的布為瀝青玻璃布油氈，而未明確粘貼防水卷材的油為何物，這是幾個不妥之處。 
c、閥門井底板及集水坑的防水措施及預(yù)埋件的防水處理未設(shè)計。

1．1．2防水材料選型不合理 
就設(shè)計提及防水措施而言，剛性防水采用普通1：2水泥砂漿是不適用的，外壁防水采用冷底子油是不對的，只能如上面所講的，只可進行基層處理以便于防水卷材的施工。采用二布三油防水層中的油應(yīng)為瀝青瑪蹄脂，而設(shè)計未提及。

1．1．3對閥門井防水工程的施工要求，防水設(shè)計中只字未提，無論是各類防水卷材還是防水涂料，均必須與防水基層緊密粘貼和黏結(jié)，并使兩者成為整體后，才能有可靠的防水屏障。防水基層表面（即施工面）必須具備“干燥、清潔和適當?shù)臏囟?rdquo;這一防水措施三大先決條件具備后，方可進行柔性防水工程施工。

1．2如何解決燃氣管網(wǎng)地下閥門井滲漏施工方面 
就其閥門井防水工程而言，防水措施設(shè)計得再，防水材料選擇得再適當，但還必須通過施工操作與組合才能構(gòu)成閥門井防水工程，并獲得相應(yīng)防水功能。因此歷來把施工操作與組合的性，視為防水工程的關(guān)鍵，就其現(xiàn)在的閥門井防水工程質(zhì)量通病而言，有以下幾方面： 
1．2．1閥門井構(gòu)筑物主體混凝土結(jié)構(gòu)施工未按設(shè)計混凝土標號進行調(diào)配，混凝土標號偏低或混凝土攪拌不均勻，澆筑混凝土?xí)r振動搗實不*，這就造成閥門井的主體結(jié)構(gòu)自防水性能未能充分發(fā)揮，主體結(jié)構(gòu)強度、密實度不夠，在施工縫、蜂窩麻面、埋設(shè)件等處形成滲漏。 
1．2．2閥門井主體結(jié)構(gòu)外的砂漿防水層施工時，未按要求進行主體結(jié)構(gòu)外壁清潔與濕潤，防水層砂漿配合比不符合要求且砂漿攪拌不均勻，操作時未能按要求相互交替抹壓，且抹壓不均勻，使砂漿抹面未形成一個整體防水層，各層間留有殘留毛細孔道，從而降低了砂漿防水層的抗?jié)B能力。 
1．2．3柔性防水使用的冷底子油進行基層處理時未按要求組份進行調(diào)配，基層處理不*，未處理干燥、干凈就涂刷；涂刷時未注意天氣變化，在雨、霧、露的天氣施工，涂層不均，有漏涂、露底麻點現(xiàn)象，且未干燥后就進行第二層涂刷，基層的毛細孔隙未得到*封閉，閥門井的*道防水防線名存實亡。

1．2．4卷材防水施工時，基層未按要求處理就進行卷材粘貼施工，粘貼料與基層間及卷材間涂刷不均勻，造成卷材黏結(jié)不牢固，形成空鼓、鼓泡現(xiàn)象，使得防水卷材未能形成一個有機整體，大大降低了防水卷材應(yīng)有的功能，且為閥井滲漏提供了另一誘因。 
1．2．5閥門井剛性防水套管未按設(shè)計要求進行防水措施施工，且進行的不*，有密封不到的部位或密封不實，造成地下水從套管密封處直接進入閥門井。 
造成閥門井滲漏原因除設(shè)計、施工方面的原因外，防水材料的采購、投入使用后管理維護等諸多方面的不慎因素，都會造成閥門井防水工程滲漏。

2．解決閥門井滲漏的對策

     閥門井防水工程出現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象，直接影響閥門井結(jié)構(gòu)及閥井內(nèi)設(shè)備的使用壽命，因此，對待建的閥門井防水工程和已建閥門井防水工程的修補滲漏，根據(jù)不同的情況要采取不同的方法。

2．1已建閥門井修補滲漏對策 
對于已建閥井的滲漏情況在修補滲漏時，必須弄清滲漏水的來源，是地下淺層承壓水呢，是閥門井周圍排水管渠、給水閥門井滲漏水呢？還是地表雨水滲入呢？根據(jù)水來源的不同，在修補閥門井本體滲漏之前，首先解決水源截流問題，創(chuàng)造滲漏修補的操作條件。檢查滲漏水現(xiàn)象的準確位置，查清原因，分析漏水情況（是孔洞還是裂縫漏水）和水壓大小，以便針對不同情況采取不同的方法。修補一般采用的方法有：促凝灰漿補漏、壓力注漿補漏和卷材貼面法補漏。

2．1．1促凝灰漿補漏法：該法主要解決閥門井內(nèi)孔洞漏水和大面積滲漏水的補漏。促凝灰漿是用促凝劑摻入水泥砂漿（或混凝土）中配成。促凝灰漿根據(jù)每次用量，隨用隨拌，其凝固時間與氣溫、水泥標號、促凝劑濃度及用量有關(guān)，使用前進行試配，常用的有以下幾種： 
（1）促凝水泥漿  在水灰比0.55～0.6的水泥漿中，摻入水泥重量的1%的促凝劑拌合均勻而成。 
（2）快凝水泥膠漿（簡稱膠泥）  用水泥和促凝劑直接拌合而成。根據(jù)使用條件的不同，水泥與促凝劑之配合比為1：0.5～0.6或1：0.8～0.9。這種膠漿凝固較快，在水中也可凝固。 
（3）快凝水泥砂漿  水泥與砂子之比為1：1，干拌砂子灰后，用促凝劑與水之比為1：1的混合劑調(diào)制而成，水灰比為0.45～0.50。配制而成的水泥砂漿是一種具有促凝作用的快速堵漏材料，不宜作為防水砂漿拌合。促凝灰漿補漏的一般原則是逐步把大漏變小漏，片漏變孔漏，線漏變點漏，把大面積漏水縮為小面積漏水，使漏水集于一點或數(shù)點，后把點漏堵塞。 
閥門井漏水情況多發(fā)生于爬梯、施工縫處。爬梯和施工縫處漏水，其水量較大，可采用直接堵塞法：以漏點為中心，剔成直徑10～30mm，深20～50mm的圓孔，并沖洗干凈，隨后用水泥膠漿捻成與圓孔直徑接近的錐形小團，待其將凝固之際，迅速堵塞于孔內(nèi)，并向孔壁四周擠壓，經(jīng)半分鐘，檢查無滲漏后，表面抹防水面層。 
閥門井壁裂縫漏水視其滲漏情況，可采用直接堵塞法和下線堵塞法。當水壓較小的慢滲、快滲、急滲或急流水時，采用直接堵塞法：先沿裂縫剔成八字形邊坡溝槽，深約30mm，寬約15mm，洗刷干凈后，將水泥膠漿搓成條形，待膠泥將要凝固時，迅速塞入溝槽中擠壓后塞實，檢查無滲漏后，用素灰把溝槽抹平掃毛，凝固后隨其它部位一起做防水層。當水壓較大的慢滲成快滲的裂縫漏水時，采用下線堵塞法：先沿裂縫剔成溝槽，在溝槽底部放置一根小繩，繩長15～20mm，繩徑視漏水量而定，裂縫較長時可分段堵塞，每段留2mm空隙。把將凝固的膠漿壓在放繩的溝槽內(nèi)并迅速壓實，抽出小繩，再壓實一次，使漏水順繩孔流出，后堵塞繩孔。在2mm孔隙處，插入有膠漿的釘子，待膠漿快要凝固時，用力將膠漿向空隙四周壓實，并拔出釘子，使水順釘眼流出，再用孔洞直接堵塞法將釘眼堵塞。

2．1．2壓力注漿法補漏 
     對于閥門井周圍地下水位較高和有明渠流，或其它水源滲入閥門井，造成閥門井地基沉降和閥門井底板、積水坑向上涌水，且閥門井漏水又難以采用直接堵塞法進行時，采用壓力注漿補漏。壓力注漿補漏常采用的有水玻璃水泥漿注漿、環(huán)氧樹脂注漿、丙凝注漿和氰凝注漿，尤其以氰凝注漿更適應(yīng)于閥門井底板補漏和閥門井基礎(chǔ)地基的加固。氰凝即油溶性聚氨脂灌漿材料，其止水機理是利用異氰酸基的高度活性與多元醇中的羥基發(fā)生伴隨較多的重鍵加成聚合，生成端NCO基預(yù)聚體，在施工前加入有機錫和三乙胺作為催化劑來調(diào)節(jié)膠凝時間，注入滲漏水通道后與水交聯(lián)反應(yīng)成多元網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)凝膠體，從而堵塞滲漏通道，達到止水的目的。 
合成預(yù)聚體已有成品生產(chǎn)，其品種有：TT-1，TT-2，TP-1C，TP-2，TM-1等。 
非水溶性聚氨酯漿液（氰凝）的用料配合比見表2。其配制方法采用二步法，見表3。配制時先測定各組分相對密度，將漿液的質(zhì)量比換算成體積比。表3中發(fā)泡靈和吐溫-80可以只加一種，催化劑必須在臨界灌漿時加入并攪拌均勻，催化劑用量要根據(jù)現(xiàn)場溫度、地下水酸堿度和所需擴散范圍決定。一般在現(xiàn)場取水樣作發(fā)泡試驗，計算漿液遇水后到開始發(fā)泡的時間（即誘導(dǎo)期），這段時間即為有效灌漿時間，可視此時間是否符合灌漿過程的需要來調(diào)整催化劑的用量。按表3配合比制得的二步法聚氨酯漿液的技術(shù)性能指標見表4。非水溶性聚氨酯漿液的基本性能見表5。注漿時，先將配制好的漿液倒入罐內(nèi)，旋緊罐口，將接頭接在漿嘴上，開動空壓機，使壓力達到2～5Kg/cm2時打開閥門，壓縮空氣即將漿液壓入滲漏縫或加固地基層，5分鐘后，待漿液從鄰近注漿嘴冒出后，即可將*個注漿孔封閉，然后依次灌注，直到全部灌完。注漿孔應(yīng)選擇在漏水嚴重及裂縫交叉處或在閥門井四周均布，注漿嘴間距為50～100cm，混凝土裂縫表面應(yīng)涂刷兩遍預(yù)聚體作封閉層，注漿嘴（埋管）用水玻璃拌制1：2水泥砂漿進行穩(wěn)固和封閉。灌漿控制壓力一般應(yīng)大于地下水壓力0.5～1.0Kg/cm2。 2．1．3卷材貼面法補漏 對于閥門井內(nèi)壁滲水嚴重，且采取相應(yīng)措施未能*解決的，要查明原因，切斷水源，進行閥門井壁四周開挖，清潔原有冷底子油涂層，對鼓泡、裂縫處涂層鏟除，重新涂冷底子油二遍，待冷底子油干燥后，可在冷底子油基層外作二布三油防水層貼面，要求粘實封嚴，不得有張口或翹邊，底邊與原基礎(chǔ)墊層用防水砂漿封口，砂漿保護層應(yīng)平整、飽滿和密實。

2．1．4已建閥井防水滲漏處理具體措施 
針對已建閥井常出現(xiàn)的問題，結(jié)合上述三種修補方法，對不同的情況、不同的部位、采取不同的方法： 
（1）視滲漏水大小采取促凝灰漿補漏或氰凝注漿補漏。無滲漏水現(xiàn)象后，內(nèi)壁、底板、積水坑用1：2防水砂漿抹面（20mm厚）。 
（2）檢查井外壁及頂板上防水卷材，對起泡、裂縫的冷底子油涂層和防水卷材進行清理后，重涂冷底子油二度作防水基層處理；柔性防水采用二布三油防水層（防水卷材為35號玻纖瀝青油氈，GB/T14686-93），粘貼劑采用瀝青瑪蹄脂。 
（3）對剛性防水套管漏水部分原密封料進行清理或壓實，再以瀝青油麻分層壓實密封，留20mm填瀝青瑪蹄脂與套管口齊平。 
（4）對滲漏水源進行封閉或改道處理，將閥門井四周淤泥全部挖出各600毫米寬，挖至原土層，用3：7灰土分層回填夯實至自然地平，回填時應(yīng)先將井蓋蓋好。 
2.2待建閥門井防滲漏預(yù)控措施 
根據(jù)已建閥井出現(xiàn)的滲漏現(xiàn)象，待建閥井的防水工程設(shè)計要以“防排結(jié)合，以防為主；剛?cè)峤Y(jié)合，以柔適變；多道設(shè)防，復(fù)合防水”的系統(tǒng)設(shè)計思想。建于渭河水系兩邊5000米，地下水位較高和閥井周邊有排水明渠及其它水源滲入地點，在進行閥門井施工時，首先必須解決水源截流和閥門井施工地點的滲水問題，以保證閥門井地點無滲水現(xiàn)象，主要有三種類型： 
① 從圍堰 結(jié)構(gòu)或附加防水層著手，采用種種辦法，千方百計不使地下水進入閥門井工程內(nèi)邊，拒水于工程之外，這稱為水密型防水。 
② 從流水、泄水著手，將地下水有意識地導(dǎo)入工程外邊的排水系統(tǒng)之中，使之不施虐于閥門井結(jié)構(gòu)本身，保證閥門井的正常施工，這稱之為泄水型或引流自排型。 
③ 將上述兩類結(jié)合在一起，在同一工程中既有泄水型的一面，又有水密型的一面，稱之為復(fù)合型防水。 
上述三類只能解決外來地表水源影響閥門井施工問題。對于地下水位較高的淺層承壓水地區(qū)，閥門井施工時，采用井點降水、基坑排水法降低閥門井施工點水位，以保證閥門井施工面的正常施工。 
待建閥井的防水作法采用結(jié)構(gòu)自防水（剛性防水）和隔水法兩種結(jié)合型，即防水工程的剛?cè)峤Y(jié)合作法。結(jié)構(gòu)自防水法是利用結(jié)構(gòu)本身的密實性、憎水性以及剛度，提高結(jié)構(gòu)本身的抗?jié)B性能，其防水材料主要有防水混凝土、防水砂漿等。隔水法是利用不透水材料或弱透水材料，將地下水（包括無壓水、承壓水、毛細管水、潛水）與結(jié)構(gòu)隔開，起到防水防潮作用。隔水法的作法采用外防水，其采用的主要材料有防水卷材、防水涂料。 
待建閥門井防水具體措施： 
 
① 閥門井預(yù)制頂板KB、B、底板、積水坑和壁板均采用C20防水混凝土形成閥門井自防水。  
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② KB、B用1：2防水砂漿灌縫，板端座漿，用素漿作防水砂漿與混凝土頂板、壁板內(nèi)外黏結(jié)層抹面（2mm），用1：2防水砂漿抹面（20mm厚）。 
③ 待剛性防水層凝固干燥后，涂冷底子油兩道作防水基層處理。柔性防水采用二布三油防水層（防水卷材為35號玻纖胎瀝青油氈，GB/T14686—93），粘貼劑采用瀝青瑪蹄脂。 
④ 剛性防水套管與天然氣管道間采用50mm厚油膏和瀝青麻絲分層壓實密封，留20mm填瀝青瑪蹄脂與套管口齊平。

3．結(jié)束語 
天然氣閥門井防水工程質(zhì)量的好壞關(guān)系到閥門井本身的使用壽命，更主要的是關(guān)系到天然氣輸配系統(tǒng)能否安全可靠運行。閥門井防水工程質(zhì)量必須采取“綜合治理”的原則，從防水材料選擇、防水工程設(shè)計、施工、管理各個環(huán)節(jié)抓起，無論那個環(huán)節(jié)不到位，都將影響閥門井防水工程質(zhì)量。對于新建閥門井防水工程，材料是基礎(chǔ)，設(shè)計是前提，施工是關(guān)鍵，管理維修是保證。對于投運閥門井的防水工程，管理是基礎(chǔ)，引流排水，解決閥門井周邊水源是前提，補漏材料、工藝選擇是關(guān)鍵，滲漏維修質(zhì)量是保證。與本論文相關(guān)的論文有：地下管線建設(shè)迎來黃金十年