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液氨管道裂纹粘接修补的失效分析
----郑齐星
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1 前言
我厂DN80液氨管道因往复移动，造成焊接处管壁撕裂，形成一道长30mm,宽2mm的裂口（管内压力为1.6Mpa）。
当时为减少损失，采用不停车抱箍带压堵漏的方式修复。修复后使用仅几天就再次发生泄漏；拆开检查，管道有减薄、变形的现象。又采用卸压粘接技术修补，但使用几天仍发生泄漏，不得已的情况下只好停车更换管道，并对修补失效原因进行分析。
2 卸压粘接修补工艺
（1） 对被粘接面（裂纹区域长150mm的管道外表面）进行手工砂纸打磨，用无水乙醇清洗、晾干
（2） TS518修补剂加玻璃纤维布增强，用缠绕法（3层）包扎修补（厚度约4mm）。
（3） 自然固化8h后投入使用。
3 失效分析
修补面使用几天后，在边缘出现泄漏，分析原应有以下几点：
（1） 修补层厚度不够，刚性差。TS518修补剂剪切强度为28Mpa，弯曲强度为58Mpa,用玻璃纤维
带增强缠绕时，最小缠绕层壁厚可按以下公式[1]计算：
Smin=pmaxD/(2[δ]φ-Pmax)
式中：pmax—管道最大压力（1.6Mpa）
D—管道公称直径(DN80)
[δ]—缠绕层许用应力（参照玻璃钢结构）
其中：δ=δb/K
K为安全系数，按照施工方法，固化条件取10；
δb 为玻璃钢的拉伸强度，此处取值为80MPa
Φ— 结构系数，取值0.9
根据计算，考虑到层与层之间的结合力及抗渗性，施工时壁厚应大于10
mm（计算值）。但此次修 补层只有4 mm 厚，明显偏小，是造成修补层失效的主要原因。
（2） 胶层无预应力，不适应交变应力的作用。 该管道在使用时液氨压力是变化的， 最大压差可达0.6Mpa,且管壁温度也有变化,
因此胶层是处在交变应力作用下工作的。而TS518修补剂固化后弹性很小，故缠绕层也无预应力可言。换言之，即胶层的弹性模量明显低于碳钢，导胶层在膨胀或收缩交变应力作用下修补失效。
4 措施
（1） 制订堵漏工艺一定要确保缠绕层的厚度，可用Smin=PmaxD/2[δ]Φ-Pmax)来求得，若结构允许，可在缠绕层外加钢带增强。
（2） 堵漏胶最好选用具有一定弹性模量的品种，如TS528修补剂（其剪切强度为32MPa，弯曲强度为68Mpa，固化后有一定弹性）。这样可以产生固化预应力，
以抵消部分载荷应力，提高承载能力。
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