CN110296299A - 一种管道防腐层及防腐管道 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种管道防腐层及防腐管道，其中，管道防腐层包括沿径向由内向外依次设置内半导电粘结层、绝缘层和外半导电粘结层，所述内半导电粘结层和外半导电粘结层由胶黏剂与半导电粒子的均匀混合物形成。本发明能够提高管道的防腐效果，特别是针对杂散电流对于管道的损伤有很好的防护作用。
Description
技术领域
本发明涉及管道运输设备技术，尤其涉及一种管道防腐层及防腐管道。
背景技术
天然气、石油、水等通常采用金属管道进行运输，金属管道在使用过程中，由于电力线路或其它原因通过电磁场耦合会在管道中形成杂散电流，金属内部的自由电子会在电场力的作用发生定向移动，使金属阳离子与电子分离，从而造成对金属管道的腐蚀。
因此，现有技术中通常需要对金属管道进行防腐工艺加工处理以形成防腐管道，从而有效防止或减缓管道在使用过程中的腐蚀现象。现有的防腐管道包括管道本体和绝缘防腐层，绝缘防腐层包覆在管道本体的外侧，从而起到限制杂散电流的产生的效果。
然而，现有技术中的防腐管道，由于绝缘防腐层与管道本体表面和土壤接触面都不均匀，因此影响了绝缘性能，不能抵御雷电或电网入地冲击电流，容易造成击穿并在绝缘防腐层上形成微孔，绝缘防腐层上的微孔会导致杂散电流集中，导致管道本体集中性的电腐蚀，影响防腐效果。
发明内容
本发明提供一种管道防腐层及防腐管道，以提高防腐效果。
本发明一方面提供一种管道防腐层，所述管道防腐层包括沿径向由内向外依次设置内半导电粘结层、绝缘层和外半导电粘结层，所述内半导电粘结层和外半导电粘结层由胶黏剂与半导电粒子的均匀混合物形成。
本发明所述的管道防腐层，内半导电粘结层和外半导电粘结层中，优选地，半导电粒子与胶黏剂的体积比例为1:20～1:5，在此比例下，能够提高均匀电场的效果，以1:10这个比例尤为突出。所述半导电粒子与胶黏剂可通过超声等方式均匀混合，本发明不做特殊限制。
本发明所述的管道防腐层，优选地，半导电粒子选自碳化硅、氧化钛、氧化锌、氧化锡、氧化锆、钛酸锶、氧化硅、氧化铟、硫化锌、硒化镉、磷化镓、碲化镉、硒化钼、硒化钨、氧化铌、氧化钨、钽酸钾、硫化镉、碳纤维，碳纳米管中的一种。由此，利于提高半导电粘结层均匀电场的效果，从而进一步提高对于管体的防腐效果。
本发明所述的碳纳米管皆为半导体性碳纳米管。
优选地，所述半导电粒子选自碳化硅、氧化钛、氧化锌、碳纤维、碳纳米管中的一种。由此，利于提高半导电粘结层均匀电场的效果，从而进一步提高对于管体的防腐效果。
发明人通过大量研究发现，当半导电粒子为碳纤维材料时，能够进一步提高对于管体的防腐效果，且碳纤维材料具有耐高温和热膨胀系数小的特性，更适用于防腐管道的应用环境。
本发明所述的管道防腐层，优选地，胶黏剂为共聚物胶黏剂。由于共聚物胶黏剂的活性基团可与绝缘层化学反应形成化学粘结，使内半导电粘结层、外半导体层与绝缘层形成良好的粘结，保证了管道防腐层在较高温度下具有良好的粘结性。
更进一步地，所述共聚物胶黏剂为乙烯基共聚物胶黏剂，绝缘层为聚乙烯材料层。由此，乙烯共聚物胶黏剂中非极性的乙烯部分与绝缘层的聚乙烯具有亲合作用，使内半导电粘结层、外半导电粘结层与绝缘层具有优良的粘结性能。
作为内半导电粘结层和外半导电粘结层的优选方案，所述内半导电粘结层和外半导电粘结层为共聚物胶黏剂与半导电粒子的按照10:1体积比的均匀混合物，所述半导电粒子选自碳化硅、氧化钛、氧化锌、碳纤维、碳纳米管中的一种，优选碳纳米管。
本发明所述的管道防腐层，优选地，绝缘层为聚乙烯材料层。由此使绝缘层能够起到更好的机械保护与防腐蚀效果。
本发明所述的管道防腐层，优选所述外半导电粘结层的厚度为150μm-1.5mm、绝缘层的厚度为1.0mm-3.5mm、内半导电粘结层的厚度为150μm-1.5mm；优选管道防腐层的厚度为1.5mm-4.5mm。
作为本发明的优选方案，所述管道防腐层中，所述内半导电粘结层和外半导电粘结层为乙烯基共聚物胶黏剂和碳纳米管的均匀混合物(体积比例为20:1～5:1)，所述绝缘层为聚乙烯材料层。此时的管道防腐层的效果最佳。
本发明另一方面提供一种防腐管道，包括管体和本发明所提供的管道防腐层，所述管道防腐层包覆在所述管道外侧。
基于上述，本发明提供的一种管道防腐层，在使用时可包覆在管体的外侧，由于内半导电粘结层和外半导电粘结层为胶黏剂与半导电粒子的均匀混合物，因此具有半导电的物理性能并能够与绝缘层紧密黏接，当管体周围出现杂散电流时，内半导电粘结层和外半导电粘结层可均匀电场并能防止由杂散电流引起的电位差，从而能够抵御雷电或电网入地冲击电流，不易造成击穿，从而可避免由于杂散电流对管道防腐层某一点的集中损坏，另外，绝缘层能够被动限制杂散电流的产生并对内半导电粘结层形成保护，由此，提高了对于管体的防腐效果。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种防腐管道的结构示意图。
图中：
101：管道防腐层；102：管体；103：内半导电粘结层；
104：绝缘层；105：外半导电粘结层。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
请参考图1，本发明实施例提供一种管道防腐层101，所述管道防腐层101呈管状并用于包覆在管体102外侧，所述管道防腐层101包括内半导电粘结层103、绝缘层104和外半导电粘结层105，所述括内半导电粘结层103、绝缘层104和外半导电粘结层105沿所述管道防腐层101的径向由内向外依次设置，所述内半导电粘结层103和外半导电粘结层105为胶黏剂与半导电粒子的均匀混合物，所述内半导电粘结层103、外半导电粘结层105均与和绝缘层104相黏接。
具体地，内半导电粘结层和外半导电粘结层为乙烯基共聚物胶黏剂和碳纳米管的均匀混合物，其体积比为10:1，绝缘层为聚乙烯材料层；
内半导电粘结层的厚度为0.3mm，绝缘层的厚度为3.0mm，外半导电粘结层的厚度为0.4mm。
实施例2
本实施例提供一种管道防腐层，与实施例1的区别仅在于：
内半导电粘结层为乙烯基共聚物胶黏剂和碳纳米管的均匀混合物(体积比为15:1)，绝缘层为聚乙烯材料层，外半导电粘结层为乙烯基共聚物胶黏剂和氧化钛的均匀混合物(体积比为10:1)。
内半导电粘结层厚度为0.2mm，绝缘层的厚度为3.2mm，外半导电粘结层的厚度为0.6mm。
虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种管道防腐层，其特征在于，所述管道防腐层包括沿径向由内向外依次设置内半导电粘结层、绝缘层和外半导电粘结层，所述内半导电粘结层和外半导电粘结层均由胶黏剂与半导电粒子的均匀混合物形成。
2.根据权利要求1所述的管道防腐层，其特征在于，所述半导电粒子选自碳化硅、氧化钛、氧化锌、氧化锡、氧化锆、钛酸锶、氧化硅、氧化铟、硫化锌、硒化镉、磷化镓、碲化镉、硒化钼、硒化钨、氧化铌、氧化钨、钽酸钾、硫化镉、碳纳米管或碳纤维材料中的一种。
3.根据权利要求2所述的管道防腐层，其特征在于，所述半导电粒子为碳纤维材料或碳纳米管；
优选所述碳纳米管的直径为0.8nm-7.0nm。
4.根据权利要求3所述的管道防腐层，其特征在于，所述碳纳米管的直径为1.0nm-3.0nm。
5.根据权利要求1-4任一项所述的管道防腐层，其特征在于，所述胶黏剂为共聚物胶黏剂。
6.根据权利要求1-5任一项所述的管道防腐层，其特征在于，所述绝缘层为聚乙烯材料层。
7.根据权利要求5或6所述的管道防腐层，其特征在于，所述共聚物胶黏剂为乙烯基共聚物胶黏剂。
8.根据权利要求1所述的管道防腐层，其特征在于，所述内半导电粘结层和外半导电粘结层为乙烯基共聚物胶黏剂和碳纳米管的均匀混合物，所述绝缘层为聚乙烯材料层，所述内半导电粘结层、外半导电粘结层均与绝缘层相黏接。
9.根据根据权利要求1-8任一项所述的管道防腐层，其特征在于，所述外半导电粘结层的厚度为150μm-1.5mm、绝缘层的厚度为1.0mm-3.5mm、内半导电粘结层的厚度为150μm-1.5mm；优选防腐管道层的厚度为1.5mm-4.5mm。
10.一种防腐管道，其特征在于，包括管体和权利要求1-9任一所述的管道防腐层，所述管道防腐层包覆在所述管体外侧。
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2018
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