装配式建筑结构中管道套管防渗漏堵方案的研究方法技术

本发明专利技术公开了装配式建筑结构中管道套管防渗漏堵方案的研究方法，属于螺线管线圈磁场的优化技术领域，装配式建筑结构中管道套管防渗漏堵方案的研究方法，包括以下步骤：S1：选取合适的管道套管渗漏防治方案，S2：根据现场的具体情况，选择任一种形式的套管，S3：设计对套管端进行密封的封堵方案，S4：选取合适的套管封堵方案，S5：数值模拟套管对金属管道阴极保护电位的影响。本发明专利技术的研究方法能够防止管道连接部位外壁的腐蚀，降低管道内介质的泄漏率与维修成本，保证封堵端的完整性，同时能够在一定程度上弥补了理论计算和经验估计的不足，减少了实际测量带来的繁重的测量工作和昂贵的测量费用。

Research Method of Pipeline Casing Leakage-proof and Plugging Scheme in Assembled Building Structures

【技术实现步骤摘要】
装配式建筑结构中管道套管防渗漏堵方案的研究方法
本专利技术涉及管道套管防渗漏堵领域，更具体地说，涉及装配式建筑结构中管道套管防渗漏堵方案的研究方法。
技术介绍
伴随着城镇的高速发展，建筑物管道已经成为了城市基础建设设施中不可或缺的一部分，建筑管道大量铺设于建筑结构的每个角落，相应的配套套管也成为了基建设施中不可忽略的组成部件。在建筑结构中，为了避免外界对管道的损坏，常采用在套管内铺设管道的方法来保护管道，套管内主管道排除了第三方和外界作用力的破坏，但由于套管的存在屏蔽了阴极保护电流，增加了主管道的外部腐蚀概率，由于套管环境的特殊性，管道存在一定的外腐蚀隐患，建筑结构中管道穿越楼板通常采用钢制套管保证管道的有效安全，国内外已发布了多本有关套管的规范与标准，详细规定了管道套管的设计、安装、施工等要求，诸多学者对套管的强度计算方法、阴极保护措施和完整性评价等问题亦进行了大量研究，并取得了丰硕成果。根据住建部门相关统计资料，相关地区已建超过2年的钢筋混凝土结构有80％左右在管道套管部位存在渗漏问题，由于管道套管部位密封不严，使得生活用水渗出，相应的周边阀门、管线等设备长期浸泡在潮湿环境中，产生了严重的腐蚀，进而导致阀门失灵、管线寿命缩短、周边结构受损，严重影响建筑功能使用，由于管道本体腐蚀和应力的作用破裂而产生泄漏，甚至污染地下水和周围环境，此外，穿越楼板部位的管道泄漏处理难度较大，费用较高，进而造成巨大的经济损失。为此，提出装配式建筑结构中管道套管防渗漏堵方案的研究方法。
技术实现思路
1.要解决的技术问题针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供装配式建筑结构中管道套管防渗漏堵方案的研究方法，它通过采用封闭弹性波纹管补偿式套管技术，能够防止管道连接部位外壁的腐蚀，降低管道内介质的泄漏率与维修成本，并且采用柔性封堵通过预留管道膨胀裕量，能够防止主管道与套管之间发生相对位移，从而保证封堵端的完整性，同时利用数值模拟分析套管内管道阴极保护的各影响因素和保护状态，能够在一定程度上弥补了理论计算和经验估计的不足，减少了实际测量带来的繁重的测量工作和昂贵的测量费用。2.技术方案为解决上述问题，本专利技术采用如下的技术方案。装配式建筑结构中管道套管防渗漏堵方案的研究方法，包括以下步骤：S1：选取合适的管道套管渗漏防治方案，采用封闭弹性补偿式套管，在管道上套装套管，在套管的端头与管道之间由波纹管弹性元件封闭联接，在套管上固定止水板，埋置于楼板中与管道成为一体，波纹管外表面采用与管道相同等级的防腐处理，从而使管道与套管之间形成一个密闭的空腔；S2：根据现场的具体情况，选择任一种形式的套管，对于新建项目，封闭弹性补偿式管道套管安装前需要根据管道外径、材质、长度以及楼板厚度和材质，选择套管的规格形式和连接方式；对于维修项目，利用原来的套管，在两端连接上波纹管补偿元件；S3：设计对套管端进行密封的封堵方案，根据生产经验，工程中常用两类套管端部封堵方案，结合管道约束规律，对套管内主管道在操作工况下的应力和位移水平进行分析，综合评判两种封堵方式的适应性，并以此推荐合适的管道套管端封堵方案；S4：选取合适的套管封堵方案，采用柔性封堵套用作管道穿越时套管端口密封的方法，使端部密封套的材料特性能够适应管道输送温度和施工期间的环境温度，并使得端部密封套材料与输送管(或防腐材料)的粘合能够长期稳定，同时在保证端部密封套强度的前提下(遵照相关技术规格要求)，采用褶皱式安装法为管道运行中的伸缩提供伸缩裕量，若要求设置排气管，则采用具有双开口的柔性封堵套；S5：数值模拟套管对金属管道阴极保护电位的影响：第一步、建立模型，包括数学模型和边界条件与物理模型和模型求解，先对模型进行简化，再确定边界条件，最后按照相关步骤对所建立的模型进行管道阴极保护电位的计算和结果分析；第二步、结果与讨论，总结套管、套管两端是否密封、涂层质量、套管内电解质、套管内是否安装牺牲阳极套与管内外管道涂层缺陷点对管道阴保电位的影响；第三步、结论，管道安装套管后，套管越长对管道阴保电位的影响越大；密封的套管，能够防止土壤、地下水、淤泥等杂质进入套管内导致管道发生腐蚀的情况；涂层质量越好，强制电流法所耗的电能越少，牺牲阳极使用寿命越长；内部电解质的电导率越大，管道的保护电位就越负，因此在套管内充满电解质情况下，需要电解质材料的电导率良好，用以保证套管内管道能得到足够的阴极保护作用；内部安装牺牲阳极有利于实现该特殊段的阴保电位；当套管内外管道涂层缺陷越严重时，管道阴保电位正向偏移越大。进一步的，所述S1中的波纹管弹性元件，质量可靠、零泄漏、成本低、使用寿命长，能够防止管道连接部位外壁的腐蚀，降低管道内介质的泄漏率。进一步的，所述S2中的连接方式可以选择焊接、卡接、法兰连接。进一步的，所述S3中两类套管端部封堵方案分别为基于碎红砖、水泥砂浆与沥青麻丝等绝缘材料的刚性封堵和基于端部密封套的柔性封堵。进一步的，所述S4中端部密封套周围采用细砂或细土回填，避免回填物中夹带尖锐物体。进一步的，所述S5中的相关步骤为先对已生成的模型采用自由剖分四面体网格划分，其次设置求解器，使精度达到要求，最后进行后处理，利用软件自带的后处理功能获得后续对比分析所需要的数据和图形。进一步的，所述求解器为稳态求解器。进一步的，所述精度要求为小于0.001。3.有益效果相比于现有技术，本专利技术的优点在于：本方案通过对管道穿越部位的泄漏原因分析和技术方案比选，采用封闭弹性波纹管补偿式套管技术，利用弹性波纹管补偿管道的伸缩量，使管道与套管之间形成一个空间，从而达到管道套管零渗漏和防止腐蚀的目的，能够防止管道连接部位外壁的腐蚀，降低管道内介质的泄漏率，保护了阀门井内的管线和阀门，降低了维修成本，延长了管线和阀门的使用寿命，保护了建筑水环境，并且采用柔性封堵套用作管道穿越时套管端口密封的方法，使端部密封套的材料特性能够适应管道输送温度和施工期间的环境温度，并使得端部密封套材料与输送管(或防腐材料)的粘合能够长期稳定，管道在刚性封堵无法提供足够锚固力的条件下，采用柔性封堵通过预留管道膨胀裕量，能够防止主管道与套管之间发生相对位移，从而保证封堵端的完整性，同时利用数值模拟分析套管内管道阴极保护的各影响因素和保护状态，数值模拟技术在一定程度上弥补了理论计算和经验估计的不足，减少了实际测量带来的繁重的测量工作和昂贵的测量费用，通过数值计算能够得到被保护体构建物表面各个点的保护电位和电流密度。附图说明图1为本专利技术的整体流程示意图；图2为本专利技术的电场微元体模型。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1：请参阅图1-2，装配式建筑结构中管道套管防渗漏堵方案的研究方法，如图1所示，包括以下步骤：S1：选取合适的管道套管渗漏防治方案采用封闭弹性补偿式套管，在管道上套装套管，在套管的端头与管道之间由波纹管弹性元件封闭联接，在套管上固定止水板，埋置于楼板中与管道成为一体，波纹管外表面采用与管道相同等级的防腐本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.装配式建筑结构中管道套管防渗漏堵方案的研究方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：选取合适的管道套管渗漏防治方案，采用封闭弹性补偿式套管，在管道上套装套管，在套管的端头与管道之间由波纹管弹性元件封闭联接，在套管上固定止水板，埋置于楼板中与管道成为一体，波纹管外表面采用与管道相同等级的防腐处理，从而使管道与套管之间形成一个密闭的空腔；S2：根据现场的具体情况，选择任一种形式的套管，对于新建项目，封闭弹性补偿式管道套管安装前需要根据管道外径、材质、长度以及楼板厚度和材质，选择套管的规格形式和连接方式；对于维修项目，利用原来的套管，在两端连接上波纹管补偿元件；S3：设计对套管端进行密封的封堵方案，根据生产经验，工程中常用两类套管端部封堵方案，结合管道约束规律，对套管内主管道在操作工况下的应力和位移水平进行分析，综合评判两种封堵方式的适应性，并以此推荐合适的管道套管端封堵方案；S4：选取合适的套管封堵方案，采用柔性封堵套用作管道穿越时套管端口密封的方法，使端部密封套的材料特性能够适应管道输送温度和施工期间的环境温度，并使得端部密封套材料与输送管的粘合能够长期稳定，同时在保证端部密封套强度的前提下，采用褶皱式安装法为管道运行中的伸缩提供伸缩裕量，若要求设置排气管，则采用具有双开口的柔性封堵套；S5：数值模拟套管对金属管道阴极保护电位的影响：第一步、建立模型，包括数学模型和边界条件与物理模型和模型求解，先对模型进行简化，再确定边界条件，最后按照相关步骤对所建立的模型进行管道阴极保护电位的计算和结果分析；第二步、结果与讨论，总结套管、套管两端是否密封、涂层质量、套管内电解质、套管内是否安装牺牲阳极套与管内外管道涂层缺陷点对管道阴保电位的影响；第三步、结论，管道安装套管后，套管越长对管道阴保电位的影响越大；密封的套管，能够防止土壤、地下水、淤泥等杂质进入套管内导致管道发生腐蚀的情况；涂层质量越好，强制电流法所耗的电能越少，牺牲阳极使用寿命越长；内部电解质的电导率越大，管道的保护电位就越负，因此在套管内充满电解质情况下，需要电解质材料的电导率良好，用以保证套管内管道能得到足够的阴极保护作用；内部安装牺牲阳极有利于实现该特殊段的阴保电位；当套管内外管道涂层缺陷越严重时，管道阴保电位正向偏移越大。...

【技术特征摘要】
1.装配式建筑结构中管道套管防渗漏堵方案的研究方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：选取合适的管道套管渗漏防治方案，采用封闭弹性补偿式套管，在管道上套装套管，在套管的端头与管道之间由波纹管弹性元件封闭联接，在套管上固定止水板，埋置于楼板中与管道成为一体，波纹管外表面采用与管道相同等级的防腐处理，从而使管道与套管之间形成一个密闭的空腔；S2：根据现场的具体情况，选择任一种形式的套管，对于新建项目，封闭弹性补偿式管道套管安装前需要根据管道外径、材质、长度以及楼板厚度和材质，选择套管的规格形式和连接方式；对于维修项目，利用原来的套管，在两端连接上波纹管补偿元件；S3：设计对套管端进行密封的封堵方案，根据生产经验，工程中常用两类套管端部封堵方案，结合管道约束规律，对套管内主管道在操作工况下的应力和位移水平进行分析，综合评判两种封堵方式的适应性，并以此推荐合适的管道套管端封堵方案；S4：选取合适的套管封堵方案，采用柔性封堵套用作管道穿越时套管端口密封的方法，使端部密封套的材料特性能够适应管道输送温度和施工期间的环境温度，并使得端部密封套材料与输送管的粘合能够长期稳定，同时在保证端部密封套强度的前提下，采用褶皱式安装法为管道运行中的伸缩提供伸缩裕量，若要求设置排气管，则采用具有双开口的柔性封堵套；S5：数值模拟套管对金属管道阴极保护电位的影响：第一步、建立模型，包括数学模型和边界条件与物理模型和模型求解，先对模型进行简化，再确定边界条件，最后按照相关步骤对所建立的模型进行管道阴极保护电位的计算和结果分析；第二步、结果与讨论，总结套管、套管两端是否密封、涂层质量、套管内电解质、套管内是否安装牺牲阳极套与管内外管道涂层缺陷点对管道阴保电位的影响；第三步、结论，管道安装套管后，套管越长对管道阴保电位的影响越大；密封的套管，能够防止土...

【专利技术属性】
技术研发人员：周盛光，
申请(专利权)人：广东华坤建设集团有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44