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管道快速封堵技术在天然气长输管道维修抢修工作中起着重要作用,传统的管道快速封堵技术存在施工过程复杂、设备体积大、通用性差、费时费力、成本高昂等问题。针对传统管道封堵技术中的技术缺陷,本文基于高聚物反应膨胀和降解原理,提出一种可降解凝胶管道封堵技术。利用注入管内特殊材料的化学反应,使材料在管道内可控膨胀,形成高强度、高粘弹性高聚物,实现天然气管道的密封与封堵。管道维修抢修作业完成后,在管道中注入特殊的降解剂,将封堵高聚物分解成液体,实现解堵,恢复管线正常运行。从而极大地缩短快速封堵的时间,降低封堵成本。基于化学封堵原理,设计了丙烯酰胺-丙烯酸体系凝胶配方和凝胶强度及凝胶与管道壁黏附力的评价方法与评价指标;在自制的实验装置上,设计四因素三水平正交试验,研究了凝胶体系配方对黏附特性的影响规律;实验结果表明,当单体质量分数配比(AM:AA)为1:1、引发剂浓度为0.3%、交联剂浓度为0.05%、中和度为65%时凝胶粘附力特性达到最大,为284.8N;当单体质量分数配比(AM:AA)为5:1、引发剂浓度为0.31%、交联剂浓度为0.25%、中和度为65%时凝胶强度特性达到最大,为61.5N。为了研究凝胶体系中单体质量分数配比、引发剂浓度、交联剂浓度、中和度四个因素对凝胶粘附力的影响机理及影响规律,利用多元线性回归方程的方法建立了丙烯酰胺—丙烯酸体系凝胶与管道之间黏附力的数学模型;为了验证凝胶的封堵效果,进行了模拟实验研究;实验结果表明,该体系凝胶封堵最佳效果为0.2Mpa,实验表明该体系凝胶具有较好的效果。基于高锰酸钾能有效攻击有机物-C=C-键而降解高分子有机物,分别研究了高锰酸钾在不同ph值、不同浓度、不同时间、不同温度下对丙烯酰胺(AM)-丙烯酸(AA)体系凝胶的降解效率。实验结果表明,当ph值为3、浓度为60℃、时间为10h、浓度为0.4mol/L时凝胶试样被完全降解,高锰酸钾降解液具有较高效的降解效率。分析讨论了高锰酸钾降解凝胶的作用机理。