冬季压缩机环氧树脂灌浆施工技术研究

2022-09-12

引言

由于北方冬季气温较低, 平均气温在零下15℃左右, 如果按照环氧树脂反应的最佳温度15℃进行施工, 比冬季施工至少推迟5个月时间, 按照工序施工考虑, 大量时间浪费在等温度上面, 无法按照工期完成施工任务, 因此从提高施工环境温度, 提高基础自身温度, 突破环氧树脂温度苛刻要求, 每一个部分都直接关系到整体工程质量, 关系到工程的成败, 起着决定性作用, 对今后的环氧树脂冬季施工起到指导作用。

一、施工方法选用

由于环氧树脂具有力学性能高、附着力强、固化收缩率小、工艺性好、优良的电绝缘性、稳定性好等优点, 设计采用环氧树脂材料进行螺栓孔灌浆, 强度要求大于60MPa, 由于环氧树脂施工的环境温度较高, 在现有的冬季施工条件下, 如果不采取措施将无法进行施工, 将影响施工的工期。采取搭设保温大棚, 室内安装热水循环管道取暖, 同时给混凝土基础盘管供热水加热, 使其基础较快速达到施工温度, 同时调整环氧树脂配方, 确保冬季施工能够达到很好效果。国内压缩机建设正大面积开展, 确定环氧树脂大规模冬季施工技术尤为重要, 为以后环氧树脂冬季施工提供参考。

秦皇岛-沈阳天然气管道储气工程中共有八台大型压缩机, 压缩机基础尺寸为13510×6530mm, 每台压缩机有57根地脚螺栓, 其中Φ25地脚螺栓17根, 螺栓孔直径Φ219mm, 深度750mm, Φ19地脚螺栓40根, 螺栓孔直径Φ159mm, 深度600mm, 灌浆抗压强度要求≥60MPa。

二、搭设保温大棚

每4台压缩机组为一个大棚, 压缩机基础保温棚骨架选用Φ48脚手架钢管搭设, 保温棚尺寸为60×17.5×6m, 檩条选用60×120mm木方、保温层里层用塑料布密封, 外层用棉被保温。

三、室内加热

每个厂房内采用双回路系统供热, 每个系统单独由1台自制燃煤水套炉提供热源, 热媒采用清水, 采暖管线采用φ114*4.5钢管焊接, 围绕每个基础2圈, 4个基础采用串联方式供热。根据上述保温棚搭设保暖方式, 经过计算每个保温棚内需铺设1058m管线。计算如下:

1. 围护结构的基本耗热量

Q1-围护结构的基本耗热量 (W) ;

F-围护结构的面积 (m2) ;

K-围护结构的传热系数[W/ (m2·℃) ];

twn-采暖室外计算温度 (℃) ;

α-围护结构温差修正系数, 取最大1.0;

tn-室内达到的温度;

2. 围护结构的附加耗热量Q总

风力附加率:垂直的外围护结构附加按照最大10%选取;

外门附加率:一层增加65%;

高度附加率:房间高度6m时增加4%;

3. 散热管线长度计算

K钢管的传热系数w/m·℃, 45.3;

F钢管的散热面积 (表面积)

t1管内热媒温度

t2室内设计温度

Q2钢管散热量;

四、混凝土基础加热

利用大体积混凝土浇筑采用的冷却水管线作为混凝土加热管线, 管线内通入热水, 基础内设置φ48水管, 管径41mm。在棚内取暖热水循环10天后开始对混凝土内盘管通入热水, 热水开始温度宜控制在10℃, 同时采用监测孔监测基础内温度, 根据监测情况逐渐升高热水温度, 但始终保持混凝土内外温差小于28℃, 最终保持回水管温度为15℃;水流速度取0.7m/s, 水管总长383m, 每4台压缩机盘管设一台2寸水泵和一个4m3水套炉加热。盘管加热时间为直至灌浆施工养护结束。

五、环氧树脂配方调整

根据环氧树脂施工适宜的环境温度选择合适的环氧树脂型号, 在北方冬季选择L-EGM-LT型, 5-20℃环境适宜施工, 配方调整为环氧树脂A (14) :固化剂B (4.2) :灌浆骨料C (95) ;为保证工期, 保证材料的最佳反应温度, 保证环氧树脂的最终强度, 保证灌浆材料的流动性, 抵制外界环境温度剧变带来的风险等, 搭设保温棚并采用室内取暖, 把室内温度保持在15℃。

六、养护

灌浆结束后1-2天进行拆模, 在15℃环境条件下养护7天, 灌浆材料达到最终强度, 可拆除保温大棚和加热设施。灌浆24小时后强度达到75MPa。

七、施工

1. 搭设保温大棚, 大棚尺寸60×17.5×6m, 大棚采用塑料布整体包裹, 保证其密闭性, 在塑料布外侧覆盖一层保温被并加固;

2. 安装采暖循环水管线和加热炉, 采暖采用D114×3.5管线敷设, 给个基础缠绕两圈采暖管线, 每个厂房内采暖管线长度为1058m;加热炉采用δ=20mm自制敞口加热容器, 容积为7m3, 采用管道泵循环加热水, 同时安装基础内部加热的加热炉和连接管线, 并对管线进行保温处理;

3. 压缩机基础经初调平后对设备基础进行灌浆工作;

4. 压缩机设备表面灌浆区域超过2m×2m时需将灌浆区域用木条进行分隔;

5. 采用吸尘器及抹布清除基础表面及孔洞的杂质;

6. 灌浆前检测环境温度和混凝土基础温度, 使其温度在15℃方可进行施工作业, 施工采用的环氧树脂材料必须在15℃条件下存放30小时后方可使用。

7. 将B (固化剂) 倒入A (树脂) 桶内, 用手提式搅拌器 (200-250rpm) 充份混合约3分钟;随后, 将A、B混合物与C (骨料) 在低速搅拌机 (15-20rpm) 中混合, 充分搅拌约4-5分钟至骨料全部浸润即可;

8. 灌浆应从设备一端开始, 待浆料从一侧完全流到另一侧后, 再渐次进行;环氧灌浆料黏度较水泥基灌浆料大, 操作过程中可挤压推捣、协助引流;灌浆距离大于1.5m时, 应高位灌浆漏斗, 利用重力压差原理辅助灌浆;单台设备灌浆必须连续完成。

9. 拆模时间一般在灌浆后1-2天, 当用手指用力按灌浆层表面而无明显印迹时即可拆模。

1 0. 在施工的环境温度下养护7天, 强度可达1 00%;

摘要：随着国内天然气压气站建设, 国内使用大量的压缩机保证天然气外输, 设计过程中考虑到压缩机安装、运行振动及混凝土老化问题, 设计采用预留混凝土洞, 安装后采用环氧树脂灌浆材料进行灌浆处理, 但是环氧树脂反应最佳温度要求在1520℃之间, 北方冬季温度较低, 为保证工程按期投产, 必须采取加温、搭设保温大棚、降低突然降温带来的风险系数, 采用低温环氧树脂配方保证冬季能够施工, 满足标准规范要求。

关键词：搭设保温棚,室内加热,混凝土盘管加热,调整环氧树脂配方