在城市建设与维护过程中,地下管道系统承担着输送水、气等重要功能。由于管道老化、地基沉降或外部施工影响,管道接口或管体有时会发生渗漏。针对这类情况,一种称为气囊封堵的技术被应用于管道临时封堵作业中。本文以武汉硚口地区为例,介绍该技术的基本原理、应用场景及操作流程。
1.气囊封堵技术的基本概念
气囊封堵是一种非开挖管道修复辅助技术。它利用高强度橡胶材料制成气囊,通过充气使其膨胀,从而在管道内部形成临时屏障,阻止介质流动或隔离作业区。该技术主要适用于管道内径在一定范围内的圆形或近似圆形管道。
气囊按结构可分为管状型、瓣型等;按动力源可分为气动型与液压型。在武汉硚口这类老城区,管道年代差异大、分布密集,气囊封堵因其适应性强、操作周期短而被选用。
2.气囊封堵的主要应用场合
在管道维护中,该技术常用于以下几种情况:
-管道检修:当某段管道需要停输检查或内部修补时,可用气囊在上下游同时封堵,排空段内介质,为人员进入或机械操作提供条件。
-应急抢险:管道因破裂导致介质外泄时,快速插入气囊可控制泄漏量,为后续修复争取时间。
-新旧管连接:在管道改线或接入新支管时,用气囊阻断原有介质流,避免全线停输。
-管道清洗:封堵后限定清洗段,提高高压水或机械清污的效率。
在硚口地区,由于部分地下管道建设时间较早,接口密封性下降,在雨季或地基变动时易出现渗水。此时采用气囊临时封堵,可配合后续修复,避免大面积开挖路面。
3.气囊封堵作业的关键步骤
实施气囊封堵需按规范流程操作,一般包括以下几个环节:
(1)前期调查与方案设计
作业前需了解管道材质、内径、壁厚、介质类型、压力及流速等参数。必要时采用管道内窥镜或测绘设备,确认管道内部状况及封堵位置。根据数据确定气囊型号、数量及安装位置,制定作业方案。
(2)现场准备与安全措施
清理作业区域,设置警示标识与围挡。作业人员配备防护装备,检测管道内有毒有害气体及氧气浓度。检查气囊外观、气门、压力表及充气装置,确保无破损或漏气。
(3)气囊安装与定位
将气囊捆绑在牵引绳上,通过人工或绞盘缓慢送入管道。利用刻度线或定位器将其准确放置于预定位置。过程中避免与管壁尖锐物刮擦。
(4)充气与稳压
按照气囊额定压力缓慢充气,同时观察压力表示数。充气至工作压力后,稳压一段时间,检查气囊是否移位或漏气。必要时在气囊前后加设支撑架,防止滑移。
(5)封堵效果验证
通过观察上下游水位或压力变化,判断封堵是否成功。也可在封堵段开口检测,确认无介质越过气囊。
(6)作业完成与气囊回收
维护作业结束后,缓慢放气,待气囊恢复原状后轻柔拉出。清洁气囊并检查是否损坏,记录使用情况以供后续维护。
4.技术优势与局限性
气囊封堵与其他封堵方法(如砌筑砖墙或使用机械管塞)相比,具有以下特点:
-适应性强:可用于不同管径与材质的管道,对管道内部形状有一定容忍度。
-施工快捷:从安装到完成封堵通常只需数小时,降低对周边区域的影响。
-可重复使用:优质气囊在正确使用与保养下可多次使用,降低单次作业成本。
然而该技术也有一定局限:
-对管道内部条件要求较高:若管内淤积严重或有尖锐突出物,易损伤气囊。
-承压能力有限:不适用于高压管道,一般用于中低压液体或气体介质。
-单次封堵长度受限:长距离管道需分段多次封堵,增加工作量。
在武汉硚口等老城区,管道沉积物多、走向复杂,选用气囊前多元化彻底了解管道现状,必要时先进行清淤或局部修补。
5.安全注意事项
气囊封堵属有限空间作业,多元化重视操作安全:
-严禁超压使用:充气压力不得超过气囊标定值,否则可能导致破裂。
-监测管道环境:作业前后持续监测气体浓度,防止可燃或有毒气体积聚。
-设置应急方案:现场备有通讯设备、救援装置,人员轮换作业,避免长时间滞留管内。
-注意气囊位移:管道流速或压力突变时,气囊可能被冲出,需加以机械固定。
6.维护与保养
每次使用后应清洁气囊表面,检查有无划伤、鼓包或老化。长期存放时应半充气状态置于阴凉处,避免重压或接触油类、有机溶剂。定期送专业机构进行气密性检测与抗压试验,确保下次使用安全。
气囊封堵作为一种管道临时封堵技术,在武汉硚口等区域的管道维护中具有实用价值。正确运用该技术可在不影响整体管网运行的前提下,实现局部管段的快速隔离与修复,为城市地下管网安全运行提供支持。随着材料与控制技术的进步,未来气囊封堵的可靠性、适用场景还将进一步拓展。
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