CN101093043A - 多层高强复合材料管道腐蚀修复补强方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多层高强复合材料管道腐蚀修复补强方法，其特征是：逐层实施于腐蚀管道上的修补步骤：带压把管体穿孔部位打卡子堵住穿孔→对腐蚀管体进行除锈处理→抹环氧树脂胶粘剂→逐层缠绕1－5层浸有环氧树脂类胶剂的无碱玻璃纤维短切原丝毡→逐层缠绕2－4层浸有环氧类粘接涂剂的玻璃纤维合股无捻粗纱→涂抹环氧树脂类胶腻→缠绕10－25层浸有环氧树脂胶液的无碱玻璃纤维丝布。有益效果：采用该方法可以在管道修复工程中进行在线修复。现场修补方便，使用安全可靠，修补层与管体粘结性能优良，抗渗透性好，具有不停产、不动火施工、耐温、耐腐蚀、提高强度、施工费用低、节约成本、提高管道使用寿命等优点，非常适于金属管道的修补和增强。

Description

多层高强复合材料管道腐蚀修复补强方法

技术领域

本发明属于金属管道的修复，尤其涉及一种多层高强复合材料管道腐蚀修复补强方法。

背景技术

工业领域中的各类埋地金属管线，例如埋地油管、水管、气管等金属设施绝大多数都工作在腐蚀性相当强的土壤等介质中，尤其是厂区地下金属管网等设施，影响腐蚀的因素更加繁多而复杂，若不采取必要的保护措施，均会遭到严重的腐蚀，从而降低了金属构件的使用性能，缩短了使用年限，增加了维修费用支出，甚至造成停工停产的事故。目前对腐蚀减薄或穿孔管道的修补一般采用焊接补漏、打卡子、防腐层大修、管道内衬、局部更换、外加保护套、内注环氧胶泥的方法，施工工艺非常复杂，同时不论采用上述那种方法都必须停产修复，因此严重影响生产，且修复成本很高，在焊接施工时还存在危险隐患。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种强度高、粘结性佳、不停止管道输送、不动火、在线施工，耐温、耐腐蚀、施工简便、安全、节约成本的多层高强复合材料管道腐蚀修复补强方法。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：一种多层高强复合材料管道腐蚀修复补强方法，其特征是：逐层实施于腐蚀管道上的修补具体步骤为：

(1)、带压把管体穿孔部位打卡子堵住穿孔；

(2)、对腐蚀管体进行除锈处理；

(3)、将环氧树脂胶粘剂抹在管体腐蚀坑蚀点处，使管体坑蚀区与原管体壁找平；

(4)、将浸有环氧树脂类胶剂的无碱玻璃纤维短切原丝毡缠绕在经过修复过的管体上，共1-5层；

(5)、将浸有环氧类粘接涂剂的玻璃纤维合股无捻粗纱缠绕在处理过的管体上，共2-4层；

(6)、将环氧树脂类胶腻涂抹在经过处理过的管体上；

(7)、将浸有环氧树脂胶液的无碱玻璃纤维丝布缠绕在经过处理过的管体上，缠绕层数为未穿孔部位共10-16层或者穿孔部位16-25层。

金属管修补用环氧树脂胶粘剂采用加入填料助剂及固化剂合成的材料；环氧树脂类胶剂采用环氧类及其他树脂类材料配以不同的辅助材料和固化剂合成的材料；环氧树脂类胶腻采用环氧树脂为基料，加入防渗材料、填料助剂及固化剂合成的材料；环氧树脂胶液采用环氧类及其他树脂类材料配以不同的辅助材料和固化剂，制作的材料，上述环氧树脂类胶粘剂采用市售化工原料进行配制而成。

本发明的有益效果：采用多层高强复合材料管道腐蚀修复补强技术与方法，在管道修复工程中能进行在线修复。现场修补方便，使用安全可靠，修补层与管体粘结性能优良，抗渗透性好，具有不停止管道输送、不动火施工、耐温、耐腐蚀、提高强度、使用方便、施工费用低、节约成本、提高管道使用寿命等优点，非常适于金属管道的修补和增强。

附图说明

图1是本发明修复补强第2、3步骤的示意图；

图2是本发明修复补强第1步骤的示意图；

图3-1是本发明修复补强第4步骤的示意图；

图3-2是本发明腐蚀穿孔区修复补强第4步骤的示意图；

图4-1是本发明修复补强第5步骤的示意图；

图4-2是本发明腐蚀穿孔区修复补强第5步骤的示意图；

图5-1是本发明修复补强第6步骤的示意图；

图5-2是本发明腐蚀穿孔区修复补强第6步骤的的示意图；

图6-1是本发明修复补强第7步骤的的示意图；

图6-2是本发明腐蚀穿孔区修复补强第7步骤的的示意图。

具体实施方式

下面结合较佳实施例详细说明本发明的具体实施方式。

一种多层高强复合材料管道腐蚀修复补强方法，逐层实施于腐蚀管道上修补步骤，具体为：

(1)、带压把管体腐蚀穿孔部位1打卡子堵住穿孔，橡胶皮2附在穿孔的管体3上再压上钢板4、不锈钢带5，再固定钢卡6；

(2)、对腐蚀管体进行除锈处理，对管体腐蚀坑蚀点深度进行本体腐蚀修复；

(3)、将环氧树脂胶粘剂7抹在管体腐蚀坑蚀点处，使管体坑蚀区1-1与原管体壁找平；

(4)、将浸有环氧树脂类胶剂9的无碱玻璃纤维短切原丝毡8缠绕在经过修复过的管体上，共5层；

(5)、将浸有环氧类粘接涂剂的玻璃纤维合股无捻粗纱10缠绕在处理过的管体上，共4层；

(6)、将环氧树脂类胶腻11涂抹在经过处理过的管体上；

(7)、将浸有环氧树脂胶液的无碱玻璃纤维丝布12缠绕在经过处理过的管体上，共13层(未穿孔部位)或者20层(穿孔部位)，管道腐蚀使用复合材料修复补强完成。

金属管修补用环氧树脂胶粘剂采用加入填料助剂及固化剂合成的材料；环氧树脂类胶剂采用环氧类及其他树脂类材料配以不同的辅助材料和固化剂合成的材料；环氧树脂类胶腻采用环氧树脂为基料，加入防渗材料、填料助剂及固化剂合成的材料；环氧树脂胶液采用环氧类及其他树脂类材料配以不同的辅助材料和固化剂，制作的材料，上述环氧树脂类胶粘剂采用市售化工原料进行配制而成。

环氧树脂胶粘剂配方为：

液体环氧树脂  100  环氧丙烷丁基醚  10   钛酸异丁酯       0.8

有机膨润土    8    铁粉            10   铝粉             30

钛粉          5    三氧化二铝      6    碳化硅           4

酰氨基胺      100  醋酸乙酯        4    二甲氨基甲基苯酚 5；

环氧树脂类胶剂配方为：

环氧树脂胶粘剂100  环氧树脂胶液    200；

环氧树脂类胶腻配方为：

环氧树脂胶液  100  石英粉         300  有机膨润土        5；

环氧树脂胶液配方为：

环氧树脂      100   二甲苯        20   硅油              0.3

片状云母      30    超细滑石粉    25  碳黑               0.5

T31固化剂     25。

采用多层高强复合材料管道腐蚀修复补强技术与方法，与国内外管道修复技术对比(参看表1)

表1  国内外管道修复技术对比表

序号	方法	种类	优点	缺点	投资％
						1	插入套管法	管内修复	不开挖寿命长	停产并清洗管道	60～100
2	内涂层法	不开挖	停产并清洗管道	40～50
					3	软管翻衬法	不开挖		停产并清洗管道	70～80
4	Pipere-U-HDPE	不开挖，寿命长	停产并清洗管道	70～100
					5	打卡子	管外修复		不停产，快速	开挖，临时性	较低
6	打补丁	可不停产	开挖，动火	较低
					7	复合材料补强(本发明)		不停产，不动火，耐压较高，寿命长	开挖	10～40
8	管道快修带	不停产	开挖，最大1MPa	50～60
					9	换管法				开挖，停产	100

本发明通过修复、增强和控固技术实现了修补层与管体之间优良的粘结，抗渗透性好，具有耐温、耐腐蚀、增加强度、提高管道使用寿命等优点。

修复技术主要采用液体环氧树脂为基料并添加金属粉末及无机高硬度填料，在预处理后的表层对管体腐蚀坑蚀点深度进行本体腐蚀修复，使管体坑蚀区与原管体找平。其主要作用是：提高腐蚀处管体强度；提高管体整体耐冲击性；提高耐热性。增强技术主要是通过采用环氧树脂为基料，通过加入片状抗渗材料和超细增强材料，并借助依次缠绕纤维短切原丝毡和合股纱，在修复层外形成增强层，进一步使修复层与原有管体有机结合为一体，增强了管体的强度。其主要作用是：防止龟裂；增加抗弯强度；提高防渗能力；承担轴向拉力。

控固技术是通过采用环氧胶液和无碱玻璃纤维丝布，分层粘结，在增强层表面形成控固层，通过与无腐蚀管道的搭接，增强管道的整体强度和性能。主要作用是：加强管体的韧性和拉伸强度；加强管线的防腐绝缘性能。选取腐蚀管段，采用多层高强复合材料管道腐蚀修复补强技术与方法，对腐蚀管段进行修复并进行打压试验。参看表2

试样号	规格φ	管道腐蚀深度(mm)	设计压力(MPa)	试验压力(MPa)	试压结果	备注
							1#	219×8	5	4	13	4MPa稳压30min没有泄漏；13MPa管体无泄漏，一端堵口撕裂泄漏	破坏性试压
2#	219×8	穿孔	4	4	3MPa稳压30min没有泄漏；4MPa稳压30min没有泄漏	设计压力试压
							3#	219×8	6	4	4	4MPa稳压30min没有泄漏。	设计压力试压
4#	219×8	穿孔	4	4	3MPa稳压30min没有泄漏；4MPa稳压30min没有泄漏。	设计压力试压
							7#	273×8	人工钻孔6、8、10mm	4	10	3MPa时试样稳压30min没有泄漏；5MPa稳压30min没有泄漏；10MPa稳压30min没有泄漏。	破坏性试压
8#	159×6	6	4	13	4MPa稳压30min没有泄漏；7MPa稳压30min没有泄漏，13MPa稳压30min没有泄漏。	破坏性试压

Claims (1)

1、一种多层高强复合材料管道腐蚀修复补强方法，其特征是：逐层实施于腐蚀管道上的修补具体步骤为：

(1)、带压把管体穿孔部位打卡子堵住穿孔；

(2)、对腐蚀管体进行除锈处理；

(3)、将环氧树脂胶粘剂抹在管体腐蚀坑蚀点处，使管体坑蚀区与原管体壁找平；

(4)、将浸有环氧树脂类胶剂的无碱玻璃纤维短切原丝毡缠绕在经过修复过的管体上，共1-5层；

(5)、将浸有环氧类粘接涂剂的玻璃纤维合股无捻粗纱缠绕在处理过的管体上，共2-4层；

(6)、将环氧树脂类胶腻涂抹在经过处理过的管体上；

(7)、将浸有环氧树脂胶液的无碱玻璃纤维丝布缠绕在经过处理过的管体上，缠绕层数为未穿孔部位共10-16层或者穿孔部位16-25层。

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