CN111520570B - 一种管道带压堵漏修复及复层长效防腐装置及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管道带压堵漏修复及复层长效防腐装置及其施工方法，属于表面工程技术领域，其采用“堵漏及加固层+防腐蚀膏+阻燃防腐蚀带+油性阻隔层+防腐蚀保护罩+耐粘污耐候面涂”的六层防护体系，由于其极佳的追随性，可与基材结合紧密，防腐蚀膏和阻燃防腐蚀带形成的保护膜可络合基材表面氧化物防止二次腐蚀的发生，同时隔绝腐蚀性介质对基材的侵蚀，外部油性材料阻隔层与非金属保护罩对防腐蚀成分形成密封保护，确保防腐成分不流失，阻燃型非金属保护罩的耐沾污面涂层，耐污性能突出且耐候性能优异，对保护罩提供长久的外保护功能。

Description

一种管道带压堵漏修复及复层长效防腐装置及其施工方法

技术领域

本发明涉及表面工程技术领域，尤其涉及一种管道带压堵漏修复及复层长效防腐装置及其施工方法。

背景技术

城市管道是市政配套设施的重要组成部分，关系着千家万户的日常生活。城市管网在服役过程中，埋地部分管道主要面临的是较为严重的土壤腐蚀，地面部分则主要遭受大气环境的腐蚀危害，针对埋地和地面主体管道，运营管理企业多已经采取有效的腐蚀防护措施。然而，人们往往忽视了从地面以下到地面之上这一过渡部位的管道所面临的复杂腐蚀问题，这一部位的管道通常称为出地管部分，它的腐蚀问题既有土壤腐蚀和大气腐蚀的特点，又要面临着干湿循环、振动以及来自外力的破坏，常发生明显的缝隙腐蚀、应力腐蚀和点蚀等局部腐蚀现象，特别是焊接点、法兰、阀门等部位腐蚀则更为严重。

现场调查发现，在埋地部分和入户部分的管道均未发生严重腐蚀的情况下，出地部位的管道仅在安装使用的数年内就大多表现出了较严重的腐蚀破坏。以天然气管道为例，在一些较早使用天然气的小区内，埋地管道露出地面而未入户前的部位均有严重的腐蚀，在地下管道与地面以上管道连接部位(常采用连接)锈蚀尤为严重；甚至有一定数量的管道在紧接地下管道的出地部位已经局部锈蚀穿孔，存在较大安全隐患，严重影响着城市天然气管网的运营安全。

管道的腐蚀可导致管道设备非计划性检修、更换和非计划停产，造成直接和间接的经济损失。严重的局部腐蚀极易造成管道穿孔发生泄露事故，除污染环境外，还会引起爆炸和火灾。而城市管道大多地处人口密集的居民区，一旦发生事故将造成严重的人员伤亡和重大的财产损失。因此,应尽早地对管道特别是腐蚀最为严重的出地管部位管道采取有效的防腐处理，防患于未然，这无论从经济性还是安全性上分析，都是十分有必要的。

燃气管道的日常维护过程中通常对于发现腐蚀且已造成穿孔的管道进行堵漏处理后多采用3PE热缩带进行包覆保护，但由于管道所处现场的操作空间限制，难以使热缩带达到紧致密封，通常会有一定的缝隙存在，运行寿命不长；再者由于立管表面长期有雨水以及结露等水沿管道表面向下流淌，极易从3PE层与管道缝隙处渗入，不久管道表面再次锈蚀，并且在肉眼难以发觉的情况下加速腐蚀，继而带来较大的隐患。

中国发明专利CN107955531A公开了一种阻燃型复层包覆防腐体系及其施工方法，该方法采用防腐蚀膏、阻燃型防腐蚀带、隔油底涂层、阻燃型非金属保护罩、耐沾污面涂层等，通过一系列步骤实现防腐保护的目的。但它仅适用于结构完好、金属表面未出现穿孔的情况。而对于腐蚀已造成穿孔的管道缺乏保护性修复措施。

发明内容

本发明提供一种管道带压堵漏修复及复层长效防腐装置及其施工方法，通过先对泄漏点进行带压堵漏修复，再进行全面的包覆处理，不仅具备长效防腐处理效果，而且还可以对出现穿孔泄露的管道提供保护性的修复。

本发明提供的具体技术方案如下：

第一方面，本发明提供的一种管道带压堵漏修复及复层长效防腐装置包括自内向外依次分布的堵漏块、加固层、防腐蚀膏层、阻燃防腐蚀带层、油性阻隔层、防腐蚀保护罩和耐粘污耐候面涂层，其中，所述堵漏块通过管道上的腐蚀穿孔破损点深入管道内部，所述堵漏块包括管内部分、管壁部分和管外部分，所述管外部分大于所述管内部分，所述管内部分在管道内部气压作用下贴合固定在管道内壁上，所述管外部分在所述加固层的作用下贴合固定在管道外壁上，所述堵漏块嵌入所述加固层的内部，所述加固层包覆在管道的外壁。

可选的，所述堵漏块采用堵漏剂固化制作，所述堵漏剂包括堵漏剂A组分和堵漏剂B组分，其中，所述堵漏剂A组分包括如下质量百分比的原料：聚硫醇40～60％、环氧树脂8～10％、端胺基聚醚2～5％、苯酚0.3～1％、气相二氧化硅5～8％、超细硅铁粉18～22％、硅藻土1.5～3.5％、单宁酸二次掺杂聚苯胺1～3％；所述堵漏剂B组分包括如下质量百分比的原料：环氧树脂35～45％、γ-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷0.3～1.0％、气相二氧化硅7～11％、端胺基聚醚8～12％、异佛尔酮二异氰酸酯3～5％、铁粉20-25％、钛酸钾晶须4～8％、金属缓蚀添加剂3-10％。

可选的，所述堵漏剂采用体积比为1:1的堵漏剂A组分和堵漏剂B组分混合均匀使用，所述防腐蚀膏层包括如下质量百分比的原料：基础油15～40％、聚醚多元胺8～20％、抗氧剂0.8～1.5％、灭菌剂5～8％、分散渗透剂6～10％、氢化蓖麻油衍生物3～8％、气相二氧化硅3～8％、颜料1～4％、金属缓蚀添加剂6～12％、贝壳粉10～24％。

可选的，所述阻燃防腐蚀带层采用阻燃防腐蚀带制作，其中，所述阻燃防腐蚀带包括如下质量百分比的原料：阻燃不织布7～11％、环氧化基础油25～35％、硅树脂11～15％、抗氧剂1～2％、灭菌剂4～8％、氢化蓖麻油衍生物3～7％、大豆卵磷脂4～6％、气相二氧化硅3～7％、叶蜡石粉8～12％、水镁石粉6～10％、金属缓蚀添加剂5～10％。

可选的，所述油性阻隔层采用体积比为0.8～1.5:1的隔油底涂A组分和隔油底涂B组分混合制备，隔油底涂A组分包括如下质量百分比的原料：液体环氧树脂8～12％、聚丙二醇二缩水甘油醚9～12.5％、季戊四醇四-3-巯基丙酸酯41～60％、酚醛胺Ⅰ0.5～9％、酚醛胺Ⅱ1～40％、DMP-30 1.2～6％；隔油底涂B组分包括如下质量百分比的原料：改性环氧树脂64～80％、分散剂0.3～1.5％、消泡剂0.1～1.2％、γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.2～2％、气相二氧化硅0.3～2.4％、金红石型钛白粉0.4～5％、磷酸锌4～10％、单宁酸二次掺杂态聚苯胺2～5％、非浮型铝粉4～8％、云母粉2～7％。

可选的，所述堵漏剂A组分中巯基过量，所述堵漏剂B组分中环氧基过量，所述堵漏块中巯基过量10-20％。

可选的，所述加固层中环氧基过量3～8％，所述防腐蚀膏中胺基过量5～12％，所述防腐蚀带层中环氧基过量10～20％。

可选的，所述金属缓蚀添加剂包括质量份数比为2:1:1的铁锈转化剂、聚苯胺和金属缓蚀剂、其中，所述铁锈转化剂为多聚磷酸-单宁酸型铁锈转化剂，所述多聚磷酸-单宁酸型铁锈转化剂包括如下质量百分比的原料：45％多聚磷酸、1％单宁酸、1％锌粉、5％乙酸、1％乌洛托品、10％甘油、5％二价锌离子；所述聚苯胺为具有防腐作用的功能酸二次掺杂聚苯胺；所述金属缓蚀剂为对阴极、阳极电化学过程均有抑制作用的复配型金属缓蚀剂。

另一方面，本发明还提供一种管道带压堵漏修复及复层长效防腐的施工方法，所述施工方法包括：

(1)对施工区域的金属管道结构表面进行清理，去除油污、盐份、水份，并打磨至St2标准以上，直至金属管道结构表面无钢刺、附着物、氧化皮及明显鼓泡；

(2)通过管道上存在的漏点将条状的堵漏块的三分之一到二分之一长度深入管道内部，之后将位于管道外部的堵漏块粘结在管道的外壁上，常温下6-10分钟完全固化，之后将已固化的位于管道外部的堵漏块表面用砂纸打磨至表面平整无毛刺，再将快固型特种环氧修复树脂主剂与固化剂混合均匀后采用刷涂或刮涂的方式涂布于堵漏块表面并外延3cm-5cm，再铺设碳纤维毡于刚涂好的环氧修复树脂层上，环氧修复树脂液要完全浸没纤维毡层，常温下固化20～30min；

(3)在步骤(1)处理之后的施工区域表面上均匀涂抹防腐蚀膏以便形成防腐蚀膏层，所述防腐蚀膏的用料量为150-500g/m²，涂抹厚度80-300μm；

(4)将阻燃型防腐蚀带包覆在防腐蚀膏层的外表面以便形成阻燃防腐蚀带层，其中，相邻的两层阻燃防腐蚀带之间的层间搭接3～4cm，两段阻燃防腐蚀带之间搭接10cm；

(5)在阻燃防腐蚀带层的外表面刷涂2～3道油性材料以便形成油性阻隔层，每道油性材料的刷涂施工间隔大于6h；

(6)油性阻隔层的表面向外延展形成外延区域，然后在固化后的油性阻隔层表面及外延区域包覆制作防腐蚀保护罩；

(7)在防腐蚀保护罩的外表面及其四周外延2cm的区域内涂刷耐候型面涂以便在其最外层形成耐粘污耐候面涂层。

可选的，上述步骤(2)具体为：

取适量堵漏剂并用双手将堵漏剂A组分和堵漏剂B组分充分揉搓调和直至均匀并有明显灼热感后，将其揉搓成条状后通过管道上存在的漏点将条状的堵漏块的三分之一到二分之一长度深入管道内部以实现对露点的较大洞口进行封堵，之后用手指在漏孔洞处研压涂抹直至封堵无明显漏气后再将已经揉搓成条的堵漏剂手糊覆盖在漏点上沿管道外壁一周，用手指将堵漏剂向管道两头挤压使堵漏剂堵漏层朝管道两头延伸，呈中间厚边缘薄状态，扩大堵漏剂的覆盖面积以保证获得较大的接触面，同时通过挤压向延伸方向抹平以确保堵漏剂与漏点周围表面紧密接触，之后将位于管道外部的堵漏块粘结在管道的外壁上，常温下6-10分钟完全固化；

将已固化的位于管道外部的堵漏块表面用砂纸打磨至表面平整无毛刺，再将快固型特种环氧修复树脂主剂与固化剂混合均匀后采用刷涂或刮涂的方式涂布于堵漏块表面并外延3cm-5cm，再铺设碳纤维毡于刚涂好的环氧修复树脂层上，环氧修复树脂液要完全浸没纤维毡层，常温下固化20～30min。

本发明的有益效果如下：

本发明实施例提供一种管道带压堵漏修复及复层长效防腐装置及其施工方法，采用堵漏块将管道上的腐蚀坑孔进行堵漏修复，再采用防腐蚀极佳的快固型特种环氧修复树脂与碳纤维毡对修复部位进行加固，加固后与管道形成整体，对于正常运行时常态震动以及偶尔的一定强度的震动都不会影响堵漏加固层与管道间的结合；采用复层长效防腐方案后，能够将腐蚀进度终止在当下，可使已被保护的管道表面在今后很长一段时间内不受腐蚀影响，达到长效防腐的目的，有效保护管道免受腐蚀破坏，保证燃气输送的正常运行；采用“堵漏及加固层+防腐蚀膏+阻燃防腐蚀带+油性阻隔层+防腐蚀保护罩+耐粘污耐候面涂”的六层防护体系，由于其极佳的追随性，可与基材结合紧密，防腐蚀膏和阻燃防腐蚀带形成的保护膜可络合基材表面氧化物防止二次腐蚀的发生，同时隔绝腐蚀性介质对基材的侵蚀，外部油性材料阻隔层与非金属保护罩对防腐蚀成分形成密封保护，确保防腐成分不流失，阻燃型非金属保护罩的耐沾污面涂层，耐污性能突出且耐候性能优异，对保护罩提供长久的外保护功能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的一种管道带压堵漏修复及复层长效防腐装置的结构示意图；

图2为本发明实施例的图1中的A部分的局部放大图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例一提供的一种管道带压堵漏修复及复层长效防腐装置及其施工方法可以用于石油化工、钢铁、电力以及滨海建筑物设施等领域的钢结构，尤其适用于出地管道的带压堵漏修复及复层长效防腐。

实施例一

参考图1和图2所示，本发明实施例一提供的一种管道带压堵漏修复及复层长效防腐装置包括自内向外依次分布的堵漏块1、加固层2、防腐蚀膏层3、阻燃防腐蚀带层4、油性阻隔层5、防腐蚀保护罩6和耐粘污耐候面涂层7，其中，堵漏块1通过管道9上的腐蚀穿孔破损点8深入管道内部，堵漏块1包括管内部分、管壁部分和管外部分，管外部分大于管内部分，管内部分大于管壁部分，管内部分在管道内部气压作用下贴合固定在管道内壁上，管外部分在加固层的作用下贴合固定在管道外壁上，堵漏块1嵌入加固层的内部，加固层2包覆在管道的外壁，也即堵漏块1和加固层2相互配合形成堵漏加固层。由于本发明实施例的堵漏块1的管外部分大于管内部分，管内部分大于管壁部分，管内部分、管壁部分和管外部分三者组成一种两头大中间小的类“I”字型结构，进而即使管道9内部不存在压力，堵漏块1也会可靠的卡接固定在腐蚀穿孔破损点8处，实现对腐蚀穿孔破损点8处的可靠封堵。

本发明实施例一提供的一种管道带压堵漏修复及复层长效防腐装置的堵漏块采用堵漏剂固化制作，其中，堵漏剂包括堵漏剂A组分和堵漏剂B组分，其中，堵漏剂A组分包括如下质量百分比的原料：聚硫醇40～60％、环氧树脂8～10％、端胺基聚醚2～5％、苯酚0.3～1％、气相二氧化硅5～8％、超细硅铁粉18～22％、硅藻土1.5～3.5％、单宁酸二次掺杂聚苯胺1～3％；堵漏剂B组分包括如下质量百分比的原料：环氧树脂35～45％、γ-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷0.3～1.0％、气相二氧化硅7～11％、端胺基聚醚8～12％、异佛尔酮二异氰酸酯3～5％、铁粉20-25％、钛酸钾晶须4～8％、金属缓蚀添加剂3-10％。

其中，堵漏剂A组分中的聚硫醇的SH当量为150～300，环氧树脂的环氧当量为180，端胺基聚醚的分子量为400，官能度为2；堵漏剂B组分中的环氧树脂的环氧当量为190，堵漏剂在使用时需要将堵漏剂A组分和堵漏剂B组分按体积比1：1混合均匀后2-3min内使用，堵漏剂A组分和堵漏剂B组分混合均匀后，放置5分钟就会发生固化不能再使用。堵漏剂B组分中采用的端胺基聚醚为IPDI改性端胺基聚醚，通过采用IPDI对端氨基聚醚进行改性引入脲基，提高堵漏剂的整体强度，增强堵漏块的耐介质性和耐热性等。

在混合之前堵漏剂A组分自身会进行相互反应，其中的端胺基聚醚与环氧树脂反应，也即端胺基聚醚中的胺基与环氧树脂中的环氧基反应，反应之后形成的树脂具备一定强度，并将端氨基聚醚中的胺基完全消耗，环氧树脂中的未反应的环氧基团与聚硫醇中的巯基结合，形成化学键，增强堵漏块强度，整体上堵漏剂A组分中巯基过量。

在混合之前，堵漏剂B组分自身也会进行相互反应，其中的，端胺基聚醚中的胺基与环氧树脂中的环氧基反应，对部分环氧基团进行封端，IPDI改性端胺基聚醚可以引入脲基，提高整体强度，增强耐介质性、耐热性等；堵漏剂B组分中环氧基过量。

本发明实施例的堵漏剂在使用的时候，需要在使用之前按照体积比为1:1的比例将堵漏剂A组分和堵漏剂B组分相互混合，相互混合之后，堵漏剂A组分自身反应之后剩余的巯基与堵漏剂B组分中剩余的环氧基继续反应，获得化学键，增强堵漏块强度。将堵漏剂A组分和堵漏剂B组分相互混合形成的堵漏剂中巯基会有剩余，也即堵漏剂本身的巯基过量10-20％，过量的巯基可以与下一涂层中的环氧基进行反应，提高加固层与堵漏块之间的结合力。

加固层由碳纤维毡浸渍快固型特种环氧修复树脂复合而成，快固型特种环氧修复树脂包括主剂组分和固化剂组分，主剂组分包括以下质量百分比的原料：环氧树脂(环氧当量190)70～80％、γ-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷0.5～1.0％、聚醚改性有机硅0.3～1％、气相二氧化硅1～3％、石墨粉8～12％、云母粉2～5％、金属缓蚀添加剂5～9％；固化剂组分包括如下质量百分比的原料：改性酚醛胺(H当量～80)60～75％、改性胺(H当量～180)8～15％、聚硫醇(增加反应活性，提高反应速度)(SH当量100～150)24～30％、苯酚(DMP-30)

0.4～1％、聚酰胺蜡0.5～1.5％、聚醚改性有机硅0.3～1％；快固型特种环氧修复树脂使用前主剂组分和固化剂组分以3：1的比例混合均匀后十分钟内使用。

本发明实施例的加固层设置在堵漏块的外部，快固型特种环氧修复树脂使用前主剂组分和固化剂组分以3：1的比例混合均匀后，其内部是存在环氧基团的剩余，剩余的环氧基团中的部分将会与堵漏块中剩余的巯基反应，完全消耗掉堵漏块中剩余的巯基，进而在堵漏块和加固层之间形成化学键结合，环氧基团和巯基反应之后将会形成可靠的固化，提高加固层与堵漏块之间的固化结合力。加固层中的环氧基团完全消耗掉堵漏块中剩余的巯基后，还会剩余3～8％的环氧基团，该剩余的环氧基将会与防腐蚀膏中剩余的巯基反应。其中，防腐蚀膏在使用的过程中需要保持其具有触变性，因此其中的巯基不能与加固层中的环氧基过多反应，否则将会造成防腐蚀膏硬度过大导致其触变性差。因此，需要控制加固层中的环氧基团完全消耗掉堵漏块中剩余的巯基后剩余的环氧基百分数为3～8％。

本发明实施例的一种管道带压堵漏修复及复层长效防腐装置的堵漏块1和加固层2相互配合形成堵漏加固层能够对低压管道(公称压力不超过2.5MPa)进行有效的带压堵漏，对点蚀、缝隙腐蚀以及微动腐蚀等腐蚀现象引起的管道穿孔泄露能够在短时间内进行封堵，并对管道进行复层修复。由于作业环境特殊，管道内部有压力存在，堵漏加固层需要在堵漏初期具有一定强度，避免管道内部气体产生的冲击力影响堵漏处理效果。本发明实施例的一种管道带压堵漏修复及复层长效防腐装置的堵漏块1和加固层2在初期有较强的粘附力，保证堵漏剂能够有效粘附在管道上，迅速对泄露破损点进行堵漏处理，后期依靠与管壁反应得到化学键(堵漏块及加固层中的金属缓蚀添加剂与管壁铁锈螯合反应，堵漏剂未反应完全的巯基与加固层环氧基团反应形成可靠的化学结合)，获得粘连牢固的堵漏层。堵漏剂A组分中的巯基能与B组分中的环氧基反应，生成含仲羟基和硫醚键的聚合物，并且叔胺和其它胺类化合物对此反应有较强的促进作用。其反应速率比胺与环氧基的反应快得多，尤其在低温，即使在0℃也能反应，而且增加胺类促进剂的碱性能增快反应速率，还能够促进环氧树脂的增韧和固化。

堵漏剂中的堵漏剂A组分和堵漏剂B组分按体积比1：1混合均匀后在3min内形成细条状的堵漏块，然后通过管道上的腐蚀穿孔破损点深入管道内部，进而在管道内气压和外部作用的作用下，细条状的堵漏块快速变形，位于管道内部的部分被挤压变形之后形成饼状结构堵在管道上的腐蚀穿孔破损点，并粘连固定在管道的内壁上，管外部分在加固层的作用下贴合固定在管道外壁上，可以实现对腐蚀穿孔破损点的快速可靠封堵，而且，由于堵漏块1分为管内部分、管壁部分和管外部分，管外部分大于管内部分，管内部分在管道内部气压作用下贴合固定在管道内壁上，管外部分在加固层的作用下贴合固定在管道外壁上，进而可以提高堵漏块的堵漏效果和封堵可靠性。

其中，金属缓蚀添加剂包括质量份数比为2:1:1的铁锈转化剂、聚苯胺和金属缓蚀剂、其中，铁锈转化剂为多聚磷酸-单宁酸型铁锈转化剂，多聚磷酸-单宁酸型铁锈转化剂包括如下质量百分比的原料：45％多聚磷酸、1％单宁酸、1％锌粉、5％乙酸、1％乌洛托品、10％甘油、5％二价锌离子。

具体的，金属缓蚀添加剂中聚苯胺为具有防腐作用的功能酸二次掺杂聚苯胺，掺杂态聚苯胺的聚苯胺分子主链捕获质子而呈现正电性，并且聚苯胺分子链中含有掺杂剂中的对阴离子。也即金属缓蚀添加剂中聚苯胺为石墨烯与二次掺杂态聚苯胺纳米复合材料，其中，石墨烯与二次掺杂态聚苯胺纳米复合材料为质量比为1:5～1:25之间的还原氧化石墨烯和苯胺-单宁酸体系下复合形成的石墨烯与二次掺杂态聚苯胺纳米复合材料，并且石墨烯与二次掺杂态聚苯胺纳米复合材料的分子链中含有二次掺杂引入的单宁酸对阴离子。

本发明实施例一的堵漏加固层除能够对泄漏的管道进行快速修补外，还由于其配方中金属缓蚀添加剂成分的存在，使其具有极强的螯合转锈、抑锈能力。具体的，堵漏剂A组分中添加的单宁酸二次掺杂聚苯胺具有以下三个作用：

(1)本身为墨绿色材料，可用作颜料；(2)具有优异的防腐效果；(3)纳米纤维材料，用量较少就能够达到防腐效果。单宁酸二次掺杂态聚苯胺防腐机理主要为：聚苯胺在单宁酸的催化作用下，聚苯胺与待保护的金属表面接触并在金属表层产生一层钝化膜，聚苯胺钝化膜能够有效地阻隔腐蚀介质穿透接触到金属基材，达到保护金属材料的目的。

经过大量的实践和试验研究发现，金属表面在单宁酸的作用下发生氧化还原反应的同时，聚苯胺能够在金属表面形成钝化膜，使金属的电位钝化至钝化区，从而对金属形成了阳极保护，也即聚苯胺在单宁酸的作用下对待保护金属表面具有钝化作用。

经扫描电镜以及X射线光电子能谱等检测手段分析发现，聚苯胺在单宁酸作用下的金属表面形成的钝化膜主要成分是处于外层1.5nm厚的Fe₂O₃以及次表层4nm厚的Fe₃O₄。

经过大量数据分析发现，聚苯胺在单宁酸的作用下，同样对金属表面具备缓蚀作用。其中，缓蚀作用通常是指通过金属对有机物质的吸附作用，在表面形成单分子屏蔽层，从而限制阳极(阴极)腐蚀速率，达到防腐蚀保护效果。聚苯胺类化合物的中心氮原子存在未共用的电子对，在金属表层具有空的d轨道时，极性集团中心原子的孤对电子就能够与空的d轨道形成配价键，此时金属表层对分子的吸附作用效果更为明显，并形成一层疏水吸附层，以达到降低腐蚀速率的效果。因为聚苯胺在单宁酸的作用下，对待保护的金属表面具有屏蔽作用和电场作用。其中，聚苯胺对待保护的金属表面的屏蔽作用机理主要是通过阻止腐蚀介质与金属基材相接触，以达到保护金属材料的目的。金属表面聚苯胺涂层的存在能够有效地将金属材料与其周围腐蚀环境分隔开来，例如聚苯胺涂层对氧气的渗透具有明显的屏蔽作用。

聚苯胺涂层在单宁酸环境下可以与氧气发生如下化学反应而使聚苯胺被氧化而氧气被还原，O₂+2H₂O+PAn⁰＝PA_n++4OH^-，进而聚苯胺涂层与氧气作用，阻隔了氧气的渗入，防止了金属基材表面发生吸氧腐蚀。另外，加入聚苯胺的环氧涂层其防腐效果要远远好于纯环氧树脂涂层，原因在于聚苯胺能够与环氧树脂发生交联反应，将涂层的致密性大幅提升。

单宁酸二次掺杂态聚苯胺的聚苯胺分子主链捕获质子而呈现正电性，并且聚苯胺分子链中含有掺杂剂中的对阴离子。进而掺杂态的聚苯胺在与金属接触时，能够在金属表层产生电场，其方向相反于电子移动的方向，这就对电子传输过程起到了阻碍作用，能够有效地屏蔽电子从金属材料转移到氧化材料，也即掺杂态聚苯胺对金属材料表面存在电场作用。并且，由于在聚苯胺掺杂过程中，聚苯胺分子主链捕获质子而呈正电性，掺杂剂中的对阴离子为平衡电中性也扩散到聚苯胺分子链中，具有防腐功能性的对阴离子，在金属与聚苯胺反应中能够形成协同作用，加强对金属材料的保护效果。

单宁酸官能团中含有特殊的邻位酚羟基，该结构可与Fe³⁺反应，在腐蚀反应发生而产生Fe³⁺时，单宁酸官能团能够从聚苯胺分子链上分离与其反应生成黑色致密的稳定性较好的单宁酸铁螯合物，该物质一经生成便会牢固地覆盖在金属材料表面，锈蚀的发展因此受到极大的限制，再配合着聚苯胺与金属表面反应生成的钝化性氧化膜，更可以有效的阻止腐蚀反应的进一步向内部发展。

进一步的，防腐蚀膏层采用的防腐蚀膏包括如下质量百分比的原料：基础油15～40％、聚醚多元胺8～20％、抗氧剂0.8～1.5％、灭菌剂5～8％、分散渗透剂6～10％、氢化蓖麻油衍生物3～8％、气相二氧化硅3～8％、颜料1～4％、金属缓蚀添加剂6～12％、贝壳粉10～24％。防腐蚀膏中聚醚多元胺中的胺基与加固层中未反应完全的少量环氧基团反应，此过程较为缓慢，在能够保证防腐蚀膏具有一定附着性的同时，确保防腐蚀膏不干涸，维持防腐蚀膏触变性、润湿状态的前提下缓慢反应，保证防腐蚀膏持续起到防腐作用，达到长效保护的效果。防腐蚀膏中聚醚多元胺中的胺基与加固层中未反应完全的少量环氧基团完全反应后，需要保持防腐蚀膏中聚醚多元胺中胺基过量5-12％，以实现防腐蚀膏与阻燃防腐蚀带之间的化学结合。

具体的，防腐蚀膏中包括的基础油为载体，粘附剂用于增强防腐蚀膏的粘附力，抗氧剂用于维持体系稳定性并保持防腐蚀膏长久不变质，灭菌剂可以杀灭铁氧菌、硫细菌、孢子菌、硫酸盐还原菌等细菌，分散渗透剂能够增加体系稳定性，以及润湿金属表面，将防腐蚀材料渗透至金属腐蚀处。

进一步的，阻燃防腐蚀带层采用阻燃防腐蚀带制作，其中，阻燃防腐蚀带包括如下质量百分比的原料：阻燃不织布7～11％、环氧化基础油25～35％、硅树脂11～15％、抗氧剂1～2％、灭菌剂4～8％、氢化蓖麻油衍生物3～7％、大豆卵磷脂4～6％、气相二氧化硅3～7％、叶蜡石粉8～12％、水镁石粉6～10％、金属缓蚀添加剂5～10％。其中，环氧化基础油提供与胺基反应的环氧基团。防腐蚀带层中环氧化基础油提供的环氧基将防腐蚀膏中未反应完全的胺基完全反应消耗掉，并且防腐蚀带层中的环氧基还会有一定的剩余，剩余的量需要控制在10～20％之间，进而可以与下一层的油性阻隔层中的胺基完全反应，形成结构致密的封闭体系。

其中，硅树脂、叶蜡石粉和水镁石粉三者共同作用，提升体系阻燃性能；氢化蓖麻油衍生物和气相二氧化硅均为触变剂，两者相互配合发挥协同作用，共同改善施工性能。

具体的，本发明实施例的防腐蚀膏和阻燃防腐蚀带中添加的金属缓蚀添加剂包括质量份数比为2:1:1的铁锈转化剂、聚苯胺和金属缓蚀剂组成的混合物。其中，金属缓蚀添加剂中含有多聚磷酸-单宁酸型铁锈转化剂，多聚磷酸粘稠，不会迅速透过锈层与基体铁反应，且经过缓慢分解出磷酸，再与铁锈反应，这样不仅减少了酸对基体的破坏，同时减少了释放氢气量，使得转化膜更为完整。当铁锈转化剂涂覆在锈蚀层上，锈蚀层中Fe³⁺部分转化为Fe²⁺。生成的Fe²⁺和剩余的Fe³⁺则与铁锈转化剂中的无机阴离子和单宁酸形成稳定的FePO₄，Fe₃(PO₄)₂，Zn₃(PO₄)₂和单宁酸铁络合物构成的保护膜，从而在阻碍金属基体接触外界腐蚀介质以保护基体的同时，其形成的保护膜的膜层牢固粘附在金属表面，具有阴极极化和阻蚀钝化的功能。

本发明实施例的金属缓蚀添加剂中含有的金属缓蚀剂为复配型金属缓蚀剂，复配型金属缓蚀剂在金属表面形成保护膜，保护金属抑制腐蚀。复配型金属缓蚀剂包括质量比为1:3.5:3:1:2.5的钨酸钠、葡萄糖酸钙、硫酸锌、苯并三氮唑、聚天冬胺酸。其中，钨酸钠为钝化膜型缓蚀剂，硫酸锌在金属阴极形成沉淀膜，葡萄糖酸钙、苯并三氮唑与聚天冬氨酸均为吸附膜型缓蚀剂。各缓蚀剂经复配协同作用，在金属表面形成较完整的保护膜，抑制钢材的进一步腐蚀。在复配过程中，Zn²⁺离子与WO₄ ^2-存在竞争吸附，Zn²⁺优先吸附于金属表面，在金属阴极与OH^-结合生成难溶沉淀膜，钨酸钠在阳极形成钝化膜，抑制金属腐蚀。葡萄糖酸钙中含羟酸根与羟基，属于硬碱，Fe³⁺属于硬酸，因此葡萄糖酸钙中的羟酸根及羟基易与Fe^{3 +}结合，吸附于阴极钝化膜上，成膜较致密。钨酸钠与聚天冬氨酸分别在金属表面形成钝化膜和吸附膜，苯并三氮唑中N原子易于金属表面形成Fe-N键，提升铁的阳极活化能从而降低铁的腐蚀速率。钨酸钠中钨酸根离子能够与溶液中Fe³⁺、Fe²⁺形成络合物覆盖于金属表面，形成钝化膜，不仅能减少腐蚀的活化点，也可以填充金属氧化膜的空隙，抑制金属腐蚀。

金属缓蚀添加剂中聚苯胺为掺杂态聚苯胺，掺杂态聚苯胺的聚苯胺分子主链捕获质子而呈现正电性，并且聚苯胺分子链中含有掺杂剂中的对阴离子；具体的，金属缓蚀添加剂中聚苯胺为石墨烯与二次掺杂态聚苯胺纳米复合材料，其中，石墨烯与二次掺杂态聚苯胺纳米复合材料为质量比为1:5～1:25之间的还原氧化石墨烯和苯胺-单宁酸体系下复合形成的石墨烯与二次掺杂态聚苯胺纳米复合材料，并且石墨烯与二次掺杂态聚苯胺纳米复合材料的分子链中含有二次掺杂引入的单宁酸对阴离子。

本发明实施例一提供的一种管道带压堵漏修复及复层长效防腐装置采用的隔油底涂采用体积比为0.8～1.5:1的隔油底涂A组分和隔油底涂B组分混合使用，其中，隔油底涂A组分包括如下质量百分比的原料：液体环氧树脂8～12％、聚丙二醇二缩水甘油醚9～12.5％、季戊四醇四-3-巯基丙酸酯41～60％、酚醛胺Ⅰ0.5～9％、酚醛胺Ⅱ1～40％、DMP-301.2～6％；隔油底涂B组分包括如下质量百分比的原料：改性环氧树脂64～80％、分散剂0.3～1.5％、消泡剂0.1～1.2％、γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.2～2％、气相二氧化硅0.3～2.4％、金红石型钛白粉0.4～5％、磷酸锌4～10％、单宁酸二次掺杂态聚苯胺2～5％、非浮型铝粉4～8％、云母粉2～7％。

隔油底涂A组分中，液体环氧树脂与聚丙二醇二缩水甘油醚中的环氧基团封端季戊四醇四-3-巯基丙酸酯中的部分巯基；DMP-30作为固化促进剂能够加速巯基与环氧基的反应速度，对巯基进行预促进，酚醛胺的加入能够保证材料在潮湿基材上的涂覆效果。隔油底涂A组分自身的反应中，巯基将环氧基团消耗完全之后，隔油底涂A组分中将会剩余巯基和胺基，未反应巯基和胺基与隔油底涂B组分引入的环氧基进行反应。

隔油底涂A组分和隔油底涂B组分混合，隔油底涂A组分中剩余的巯基和胺基将隔油底涂B组分中改性环氧树脂中的环氧基团完全反应掉，之后隔油底涂A组分中的巯基和胺基仍有剩余，也即混合之后形成的隔油底涂中将会剩余10～20％的巯基和胺基与前一道工序防腐蚀带中过量的环氧基团完全反应，将防腐蚀带中过量的环氧基团全部消耗掉，进而得到完整的封闭体系。该封闭体系的层与层之间通过牢固的化学键形成有机结合，保证整个防腐蚀体系密闭、完整，在确保有效防腐蚀成分不外渗流失的同时，也能够防止外部腐蚀介质侵入体系内部，对基材形成长久有效的持续防护。

本发明实施例一提供的一种管道带压堵漏修复及复层长效防腐装置采用的防腐蚀保护罩可以选用高密度聚乙烯板材、无规共聚聚丙烯板材、自粘型PE/PVC薄膜缠绕外壳(冷缠带)、聚脲弹性体涂层、FRP纤维增强材料等，其中，防腐蚀保护罩也可以采用环氧树脂、乙烯基树脂、不饱和聚酯树脂等成型树脂制作，；防腐蚀保护罩也可以采用碳纤维材料、玻璃纤维材料等，本发明实施例对此不作限定。

具体的(以不饱和聚酯树脂为例)，本发明实施例一提供的一种管道带压堵漏修复及复层长效防腐装置采用的防腐蚀保护罩采用如下方法制备，其中，该制备方法包括如下步骤：

(1)将不饱和聚酯树脂、分散剂、消泡剂、色浆按照20～40：0.3～1：0.4～0.8：0.2～5的质量比比充分混合后备用；

(2)将裁剪好的无纺布包覆在隔油底涂层表面，并涂刷步骤1)中配置好的阻燃型树脂胶，并涂刷至已进行过表面处理的外延区域；

(3)铺设增强纤维毡后继续涂刷阻燃型树脂胶液，待阻燃型树脂胶液固化后，即获得防腐蚀保护罩。

本发明实施例一提供的一种管道带压堵漏修复及复层长效防腐装置采用的耐粘污耐候面涂层可选用丙烯酸树脂基、聚氨酯树脂基、脂肪族聚脲树脂基、氟碳树脂基、有机硅树脂基中的一种或以上所列树脂的改性或复配产品。

示例的，耐粘污耐候面涂层包括如下质量百分比的原料：羟基丙烯酸树脂20～40％、有机硅树脂10～15％、分散剂0.3～1％、消泡剂0.4～0.8％、聚脲防沉剂0.1～0.5％、硫酸钡5～10％、金红石型钛白粉15～25％、色浆0.2～5％、脂肪族聚异氰酸酯10～15％、混合溶剂20～30％。

具体的，有机硅树脂用于提升体系强度并增强耐沾污性能，钛白粉、硫酸钡、羟基丙烯酸、有机硅树脂相互协同提升体系耐酸碱性能，提升体系耐候性能、强度，钛白粉具有良好的紫外线掩蔽作用；耐粘污耐候面涂层采用钛白粉、硫酸钡、羟基丙烯酸、有机硅树脂等功能性填料，不仅能够适应工业气候下的钢结构防腐，更是通过有机硅树脂与填充及封闭性能较好颜填料合理复配的方式，提升表面致密度，降低孔隙率；通过羟基丙烯酸树脂与固化剂配合使用在一定程度上降低涂层表面能，提高耐沾污性能；固化后涂层表面具有良好的硬度，能够有效避免钢结构所处环境中由风吹、空气流动等因素带来的粉尘及其他颗粒污染物粘附问题。

本发明实施例一提供的一种管道带压堵漏修复及复层长效防腐装置特别适用于城市燃气管道的出地管部分的带压堵漏修复及复层长效防腐。其中，城市燃气管道是市政配套设施的重要组成部分，关系着千家万户的日常生活。城市燃气管网在服役过程中，针对埋地和地面主体管道，运营管理企业多已经采取有效的腐蚀防护措施。然而，人们往往忽视了从地面以下到地面之上这一部位的燃气管道所面临的复杂腐蚀问题，这一部位的管道通常称为出地管部分，出地管部分的腐蚀问题既有土壤腐蚀和大气腐蚀的特点，又要面临着干湿循环、振动以及来自外力的破坏，常发生明显的点蚀和缝隙腐蚀等局部腐蚀现象。

其中，点蚀(亦称孔蚀)是指金属表面在腐蚀介质中形成小孔的一种极为局部的腐蚀形态。腐蚀小孔孤立地存在，有些则紧凑地在一起。孔蚀使金属失重很少，但能使设备穿孔破坏。孔蚀是电化学反应中阳极反应的独特形态。如若该金属在此介质中虽呈钝态，但介质中含的活性阴离子(如氯离子)仍可优先地有选择地吸咐在钝化膜上，在特定点(如缺陷处、含杂质处)上与钝化膜中的阳离子结合成可溶性的化合物，该处便发生腐蚀小点，成为点蚀核(约20～30pm)。再继续发展可成为蚀孔。金属材料在某些环境介质中，经过一定的时间后，大部分表面不发生腐蚀或腐蚀很轻微，但在表面的微小区域内，出现蚀孔或麻点，且随着时间的推移，蚀孔不断向纵深方向发展，形成小孔状腐蚀坑。点蚀几何形态上构成了大阴极小阳极的结构，致使蚀孔的阳极溶解速度相当大，能很快导致腐蚀穿孔破坏。此外，点蚀能够加剧其他类型的局部腐蚀，如晶间腐蚀、应力腐蚀开裂、腐蚀疲劳等。点蚀是一种外观隐蔽而破坏性极大的局部腐蚀形式。为了解决出地管道的点蚀问题，本发明实施例的管道带压堵漏修复及复层长效防腐装置采用的防蚀膏具有极佳的缓蚀性能、螯合转化铁锈性能、优良的渗透性以及永不干涸的特性，能够有效解决出地管道的点蚀问题。

缝隙腐蚀是两个连接物之间的缝隙处发生的腐蚀，金属和金属间的连接(如铆接、螺栓连接)缝隙、金属和非金属间的连接缝隙，以及金属表面上的沉积物和金属表面之间构成的缝隙，都会出现这种局部腐蚀。缝隙腐蚀也是一种电化学腐蚀，在电解液中，金属与金属或金属与非金属表面之间构成狭窄的缝隙，缝隙内有关物质的移动受到了阻滞，形成浓差电池，从而产生局部腐蚀。缝隙腐蚀常发生在设备中法兰的连接处，垫圈、衬板、缠绕与金属重叠处，它可以在不同的金属和不同的腐蚀介质中出现，凡是依靠氧化膜或钝化层抗腐蚀的金属特别易发生这种腐蚀，在许多介质中，特别是含氧的介质中会发生缝隙腐蚀，从而给生产设备的正常运行造成严重障碍，甚至发生破坏事故。为了解决出地管道的缝隙腐蚀问题，本发明实施例的管道带压堵漏修复及复层长效防腐装置采用的防蚀膏具有极佳的缓蚀性能、螯合转化铁锈性能、优良的渗透性以及永不干涸的特性，能够有效解决出地管道的缝隙腐蚀问题。

金属在大气自然环境条件下的腐蚀通称为大气腐蚀。大气腐蚀在金属腐蚀中是数量最多、覆盖面最广、破坏性最大的一种腐蚀。这是因为金属暴露在大气环境介质中的机会比在其他介质中的机会多。在户外有众多的高大金属钢架、桥梁、汽车、轮船及各种金属建筑设施，无时无处不受到大气的侵蚀。金属表面在大气中的湿度，也就是它的潮湿程度是决定大气腐蚀的主要因素。所以，大气腐蚀按照金属表面的潮湿程度不同，可以分成三种类型。干的大气腐蚀：在这种情况下，大气中基本没有水汽，因此金属表面没有水膜。在这种状态下的大气腐蚀称为干的大气腐蚀。潮的大气腐蚀：相对湿度在100％以下，金属表面有肉眼看不见的薄液膜。这层水膜是由于毛细管作用、吸附作用或化学凝聚作用而在金属表面上形成的。铁等金属在不直接被雨淋时所发生的腐蚀就是这种类型。湿的大气腐蚀：当空气中的相对湿度为100％左右或当雨水直接淋湿金属的表面时，水分已在金属表面上形成了液滴凝聚，并已连成一片，薄层存在着肉眼可见的水膜，金属在这种状态下的腐蚀就称为湿的大气腐蚀。燃气管网的出地管部分常处于干湿交替的环境中，腐蚀情况较为复杂且严重。

为了解决出地管道的大气腐蚀问题，本发明实施例的耐沾污耐候面涂具有优良的耐老化性能，能够长期有效抵御风、雨、紫外线等环境条件侵蚀；耐沾污性能优良，能够有效避免在表面沾染灰尘后引发吸潮、积水现象；涂层致密性高，有效屏蔽气体和腐蚀液渗透，很好的防止涂层静电的积累。

本发明实施例提供一种管道带压堵漏修复及复层长效防腐装置采用的是“堵漏及加固层+防腐蚀膏+阻燃防腐蚀带+油性材料阻隔层+防腐蚀保护罩+耐粘污耐候面涂”的六层防护体系，并且六层防护体系通过环氧基与胺类物质相互作用实现有机结合，达到良好的密封效果。

具体的，防腐蚀膏中含有的胺类物质(如伯胺、仲胺、酰胺等)能够与堵漏剂、防腐蚀带中的柔性环氧树脂与稀释型环氧树脂中的环氧基团反应，在胺类物质作用下，环氧基按阴离子逐步聚合反应实现开环聚合。其中，以叔胺为例：叔胺的N原子外层有一对末共享的电子对，具有亲核性质，是质子接受体。叔胺中烷基的推电子作用，具有很强的电负性，容易攻击环氧基上的C^δ+原子而形成负氧离子，后者能继续不断地与另一个树脂分子的环氧基开环反应，使分子链增长或交联。通过该反应，使得堵漏与加固层、防腐蚀膏、防腐蚀带、油性阻隔层、防腐蚀保护罩以及耐粘污耐候面涂有机结合成一个封闭的整体，一方面防止防腐蚀材料的外漏，另一方面也能够有效防止外部腐蚀介质的侵入。

本发明实施例提供一种管道带压堵漏修复及复层长效防腐装置采用的是“堵漏及加固层+防腐蚀膏+阻燃防腐蚀带+油性材料阻隔层+防腐蚀保护罩+耐粘污耐候面涂”的六层防护体系，并且六层防护体系自内向外间隔分布环氧基富足或胺类物质富足，最后直至最外层的耐粘污耐候面涂层实现环氧基和胺类物质之间的充分反应，形成完整的的封闭体系。具体的，堵漏加固层中未反应完全的环氧基团能够与下道工序中(防腐蚀膏)的胺类物质继续反应，防腐蚀膏中少量未反应完全的胺类物质能够与下道工序(防腐蚀带)中的环氧基团继续反应，而防腐蚀带中未反应完全的环氧基团能够与下道工序(油性阻隔层)中的巯基与胺类物质反应，而油性阻隔层表面含有大量活性物质，能够有效促进下道工序(防腐蚀保护罩)中的树脂与油性阻隔层的有机结合。

本发明实施例提供一种管道带压堵漏修复及复层长效防腐装置及其施工方法，采用堵漏块将管道上的腐蚀坑孔进行堵漏修复，再采用防腐蚀极佳的快固型特种环氧修复树脂与碳纤维毡对修复部位进行加固，加固后与管道形成整体，对于正常运行时常态震动以及偶尔的一定强度的震动都不会影响堵漏加固层与管道间的结合；采用复层长效防腐方案后，能够将腐蚀进度终止在当下，可使已被保护的管道表面在今后很长一段时间内不受腐蚀影响，达到长效防腐的目的，有效保护管道免受腐蚀破坏，保证燃气输送的正常运行；采用“堵漏及加固层+防腐蚀膏+阻燃防腐蚀带+油性阻隔层+防腐蚀保护罩+耐粘污耐候面涂”的六层防护体系，由于其极佳的追随性，可与基材结合紧密，防腐蚀膏和阻燃防腐蚀带形成的保护膜可络合基材表面氧化物防止二次腐蚀的发生，同时隔绝腐蚀性介质对基材的侵蚀，外部油性材料阻隔层与非金属保护罩对防腐蚀成分形成密封保护，确保防腐成分不流失，阻燃型非金属保护罩的耐沾污面涂层，耐污性能突出且耐候性能优异，对保护罩提供长久的外保护功能。

实施例二

基于相同的发明构思，本发明实施例二提供了一种用于制备上述实施例一所提供的管道带压堵漏修复及复层长效防腐装置的施工方法，该施工方法包括：

(1)对施工区域的金属管道结构表面进行清理，去除油污、盐份、水份，并打磨至St2标准以上，直至金属管道结构表面无钢刺、附着物、氧化皮及明显鼓泡。

具体的，确定漏点的具体位置后，先用凿刀的平头轻轻敲击，直至去除锈块和锈瘤，敲击过程中力度不要太大，保证在通风情况下进行，特别注意漏气点附近的浓度情况，通风不畅情况下立即停止敲击；以钢刷、粗纱布等工具，除去管道漏点周围表面容易剥落的灰尘、浮锈、油漆、焊渣等污染物，保证漏点周围无附着锈层，注意处理过程中用力不要过猛。表面处理完成后，立即进行后续的堵漏操作。

(2)通过管道上存在的漏点将条状的堵漏块的三分之一到二分之一长度深入管道内部，之后将位于管道外部的堵漏块粘结在管道的外壁上，常温下6-10分钟完全固化，之后将已固化的位于管道外部的堵漏块表面用砂纸打磨至表面平整无毛刺，再将快固型特种环氧修复树脂主剂与固化剂混合均匀后采用刷涂或刮涂的方式涂布于堵漏块表面并外延3cm-5cm，再铺设碳纤维毡于刚涂好的环氧修复树脂层上，环氧修复树脂液要完全浸没纤维毡层，常温下固化20～30min。

对管道存在的漏点采用堵漏剂手工进行针对性点涂修补，修补结束后再次进行检漏，确保100％无漏点。堵漏剂为双组份，可带水带锈粘接，常温下固化时间小于40min，粘接强度可达13MPa以上；每个漏点平均用量约50～70g/cm²。

具体的，取适量堵漏剂并用双手将堵漏剂A组分和堵漏剂B组分充分揉搓调和直至均匀并有明显灼热感后，将其揉搓成条状后通过管道上存在的漏点将条状的堵漏块的三分之一到二分之一长度深入管道内部以实现对露点的较大洞口进行封堵，之后用手指在漏孔洞处研压涂抹直至封堵无明显漏气后再将已经揉搓成条的堵漏剂手糊覆盖在漏点上沿管道外壁一周，用手指将堵漏剂向管道两头挤压使堵漏剂堵漏层朝管道两头延伸，呈中间厚边缘薄状态，扩大堵漏剂的覆盖面积以保证获得较大的接触面，同时通过挤压向延伸方向抹平以确保堵漏剂与漏点周围表面紧密接触，之后将位于管道外部的堵漏块粘结在管道的外壁上，常温下6-10分钟完全固化；将已固化的位于管道外部的堵漏块表面用砂纸打磨至表面平整无毛刺，再将快固型特种环氧修复树脂主剂与固化剂混合均匀后采用刷涂或刮涂的方式涂布于堵漏块表面并外延3cm-5cm，再铺设碳纤维毡于刚涂好的环氧修复树脂层上，环氧修复树脂液要完全浸没纤维毡层，常温下固化20～30min。

(3)在步骤(1)处理之后的施工区域表面上均匀涂抹防腐蚀膏以便形成防腐蚀膏层，所述防腐蚀膏的用料量为150-500g/m²，涂抹厚度60-300μm。

(4)将阻燃型防腐蚀带包覆在防腐蚀膏层的外表面以便形成阻燃防腐蚀带层，其中，相邻的两层阻燃防腐蚀带之间的层间搭接3～4cm，两段阻燃防腐蚀带之间搭接10cm；防腐蚀带的用量为1.8m²/m²，厚度不低于200μm。

(5)在阻燃防腐蚀带层的外表面刷涂2～3道油性材料以便形成油性阻隔层，常温下每道油性材料的刷涂施工间隔大于1-2h；油性阻隔材料的用量为600g/m²，厚度200-600μm。

(6)油性阻隔层的表面向外延展形成外延区域，然后在固化后的油性阻隔层表面及外延区域包覆制作防腐蚀保护罩；

(7)在防腐蚀保护罩的外表面及其四周外延2cm的区域内涂刷耐候型面涂以便在其最外层形成耐粘污耐候面涂层。

本发明实施例二提供了一种管道带压堵漏修复及复层长效防腐装置的施工方法能够应用于钢结构球形接头、钢结构异形连接部位、钢结构螺栓节点、油气管道、阀门、法兰、储罐边缘板或浪溅区域的钢管桩、采油平台导管架的防腐处理，特别适用于天然气管道的出地管部分的带压堵漏修复及复层长效防腐处理。

本发明实施例二提供了一种管道带压堵漏修复及复层长效防腐装置的施工方法采用冷施工方法，无需喷砂、无需动火，施工简便；具有极好的施工宽容性及适应性，出地管部位穿孔点表面往往难以打磨，本发明实施例能够在低表面处理条件下进行堵漏。同时，复层修复也对表面处理要求低，达到St2级别即可，并可带锈作业，同时具有极佳的追随性，可适应较复杂的异形金属结构表面防腐；其防腐蚀效果好且长效持久，首先，本发明实施例采用具有极佳灭菌功能的防腐蚀膏及防腐蚀带，灭菌抑菌功能广谱持久，可有效杀灭硫酸盐还原菌、硫氧化菌、腐生菌、铁细菌和真菌等微生物等，从而消除或防止微生物腐蚀；其次，本发明实施例采用的堵漏剂、防腐蚀膏及防腐蚀带均具有极强防锈及锈转化能力，且防腐蚀膏及防腐蚀带渗透性强，能够对已经产生腐蚀的表面的锈层通过络合反应形成稳定的络合物，并且可以彻底阻止锈蚀的重现；再次，防腐蚀有效成分的流失严重影响防腐功能的长效性，这也是本发明重点解决的技术难点，而本发明采用的油性阻隔层增强了保护罩的对防腐蚀有效成分如缓蚀剂等的密封，避免了防腐蚀成分的流失，可保障防腐蚀效果的长期持续发挥。

本发明实施例二提供了一种管道带压堵漏修复及复层长效防腐装置的施工方法采用了防腐蚀膏、阻燃型防腐蚀带及阻燃型防腐蚀保护罩，具有较强的阻燃功能，在一定程度上能够有效应对突发性火灾，降低火灾对设备设施的破坏程度，保障人员的安全及减少火灾造成的损失，具有积极意义。其防腐蚀保护罩具有较强的耐机械碰撞和刺穿性能，坚固耐用。在对非金属保护罩表面采用耐粘污面涂层作为保护层，具有极好的耐沾污性能和耐候性，在提供防腐蚀效果的同时也具有美观大方的视觉效果。

本发明实施例提供的一种管道带压堵漏修复及复层长效防腐装置及其施工方法，采用管道带压堵漏修复及复层长效防腐体系材料，能够通过产品中所含的缓蚀剂及转绣剂对被保护金属结构表层的锈层进行转化，并最终在金属结构表面形成钝化层从而达到保护金属结构的目的，具有极好的施工宽容性及适应性，长效持久的防腐蚀效果，并具有的阻燃功能，外观美观大方，极好的耐沾污性能和耐候性，其应用领域广泛，特别是钢结构连接部位、局部腐蚀严重部位、海洋中处于浪溅区的设施等，防腐蚀效果可达20年以上，且在防腐有效期内免维护，具有显著的经济效益及广阔推广前景。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种管道带压堵漏修复及复层长效防腐装置，其特征在于，所述管道带压堵漏修复及复层长效防腐装置包括自内向外依次分布的堵漏块、加固层、防腐蚀膏层、阻燃防腐蚀带层、油性阻隔层、防腐蚀保护罩和耐粘污耐候面涂层，其中，所述堵漏块通过管道上的腐蚀穿孔破损点深入管道内部，所述堵漏块包括管内部分、管壁部分和管外部分，所述管外部分大于所述管内部分，所述管内部分在管道内部气压作用下贴合固定在管道内壁上，所述管外部分在所述加固层的作用下贴合固定在管道外壁上，所述堵漏块嵌入所述加固层的内部，所述加固层包覆在管道的外壁；

所述堵漏块采用堵漏剂固化制作，所述堵漏剂包括堵漏剂A组分和堵漏剂B组分，其中，所述堵漏剂A组分包括如下质量百分比的原料：聚硫醇40～60％、环氧树脂8～10％、端胺基聚醚2～5％、苯酚0.3～1％、气相二氧化硅5～8％、超细硅铁粉18～22％、硅藻土1.5～3.5％、单宁酸二次掺杂聚苯胺1～3％；所述堵漏剂B组分包括如下质量百分比的原料：环氧树脂35～45％、γ-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷0.3～1.0％、气相二氧化硅7～11％、端胺基聚醚8～12％、异佛尔酮二异氰酸酯3～5％、铁粉20-25％、钛酸钾晶须4～8％、金属缓蚀添加剂3-10％；

所述堵漏剂A组分中巯基过量，所述堵漏剂B组分中环氧基过量，所述堵漏块中巯基过量10-20％。

2.根据权利要求1所述的管道带压堵漏修复及复层长效防腐装置，其特征在于，所述堵漏剂采用体积比为1:1的堵漏剂A组分和堵漏剂B组分混合均匀使用，所述防腐蚀膏层包括如下质量百分比的原料：基础油15～40％、聚醚多元胺8～20％、抗氧剂0.8～1.5％、灭菌剂5～8％、分散渗透剂6～10％、氢化蓖麻油衍生物3～8％、气相二氧化硅3～8％、颜料1～4％、金属缓蚀添加剂6～12％、贝壳粉10～24％。

3.根据权利要求1～2任一项所述的管道带压堵漏修复及复层长效防腐装置，其特征在于，所述阻燃防腐蚀带层采用阻燃防腐蚀带制作，其中，所述阻燃防腐蚀带包括如下质量百分比的原料：阻燃不织布7～11％、环氧化基础油25～35％、硅树脂11～15％、抗氧剂1～2％、灭菌剂4～8％、氢化蓖麻油衍生物3～7％、大豆卵磷脂4～6％、气相二氧化硅3～7％、叶蜡石粉8～12％、水镁石粉6～10％、金属缓蚀添加剂5～10％。

4.根据权利要求3所述的管道带压堵漏修复及复层长效防腐装置，其特征在于，所述油性阻隔层采用体积比为0.8～1.5:1的隔油底涂A组分和隔油底涂B组分混合制备，隔油底涂A组分包括如下质量百分比的原料：液体环氧树脂8～12％、聚丙二醇二缩水甘油醚9～12.5％、季戊四醇四-3-巯基丙酸酯41～60％、酚醛胺Ⅰ0.5～9％、酚醛胺Ⅱ1～40％、DMP-301.2～6％；隔油底涂B组分包括如下质量百分比的原料：改性环氧树脂64～80％、分散剂0.3～1.5％、消泡剂0.1～1.2％、γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.2～2％、气相二氧化硅0.3～2.4％、金红石型钛白粉0.4～5％、磷酸锌4～10％、单宁酸二次掺杂态聚苯胺2～5％、非浮型铝粉4～8％、云母粉2～7％。

5.根据权利要求4所述的管道带压堵漏修复及复层长效防腐装置，其特征在于，所述加固层中环氧基过量3～8％，所述防腐蚀膏中胺基过量5～12％，所述防腐蚀带层中环氧基过量10～20％。

6.根据权利要求5所述的管道带压堵漏修复及复层长效防腐装置，其特征在于，所述金属缓蚀添加剂包括质量份数比为2:1:1的铁锈转化剂、聚苯胺和金属缓蚀剂、其中，所述铁锈转化剂为多聚磷酸-单宁酸型铁锈转化剂，所述多聚磷酸-单宁酸型铁锈转化剂包括如下质量百分比的原料：45％多聚磷酸、1％单宁酸、1％锌粉、5％乙酸、1％乌洛托品、10％甘油、5％二价锌离子；所述聚苯胺为具有防腐作用的功能酸二次掺杂聚苯胺；所述金属缓蚀剂为对阴极、阳极电化学过程均有抑制作用的复配型金属缓蚀剂。

7.一种管道带压堵漏修复及复层长效防腐的施工方法，所述施工方法采用如上述权利要求1～6任一项所述的管道带压堵漏修复及复层长效防腐装置，其特征在于，所述施工方法包括：

(1)对施工区域的金属管道结构表面进行清理，去除油污、盐份、水份，并打磨至St2标准以上，直至金属管道结构表面无钢刺、附着物、氧化皮及明显鼓泡；

(2)通过管道上存在的漏点将条状的堵漏块的三分之一到二分之一长度深入管道内部，之后将位于管道外部的堵漏块粘结在管道的外壁上，常温下6-10分钟完全固化，之后将已固化的位于管道外部的堵漏块表面用砂纸打磨至表面平整无毛刺，再将快固型特种环氧修复树脂主剂与固化剂混合均匀后采用刷涂或刮涂的方式涂布于堵漏块表面并外延3cm-5cm，再铺设碳纤维毡于刚涂好的环氧修复树脂层上，环氧修复树脂液要完全浸没纤维毡层，常温下固化20～30min；

(3)在步骤(1)处理之后的施工区域表面上均匀涂抹防腐蚀膏以便形成防腐蚀膏层，所述防腐蚀膏的用料量为150-500g/m²，涂抹厚度60-300μm；

(4)将阻燃型防腐蚀带包覆在防腐蚀膏层的外表面以便形成阻燃防腐蚀带层，其中，相邻的两层阻燃防腐蚀带之间的层间搭接3～4cm，两段阻燃防腐蚀带之间搭接10cm；

(5)在阻燃防腐蚀带层的外表面刷涂2～3道油性材料以便形成油性阻隔层，常温下每道油性材料的刷涂施工间隔大于1-2h；

(6)油性阻隔层的表面向外延展形成外延区域，然后在固化后的油性阻隔层表面及外延区域包覆制作防腐蚀保护罩；

(7)在防腐蚀保护罩的外表面及其四周外延2cm的区域内涂刷耐候型面涂以便在其最外层形成耐粘污耐候面涂层。

8.根据权利要求7所述的管道带压堵漏修复及复层长效防腐的施工方法，其特征在于，上述步骤(2)具体为：

取适量堵漏剂并用双手将堵漏剂A组分和堵漏剂B组分充分揉搓调和直至均匀并有明显灼热感后，将其揉搓成条状后通过管道上存在的漏点将条状的堵漏块的三分之一到二分之一长度深入管道内部以实现对露点的较大洞口进行封堵，之后用手指在漏孔洞处研压涂抹直至封堵无明显漏气后再将已经揉搓成条的堵漏剂手糊覆盖在漏点上沿管道外壁一周，用手指将堵漏剂向管道两头挤压使堵漏剂堵漏层朝管道两头延伸，呈中间厚边缘薄状态，扩大堵漏剂的覆盖面积以保证获得较大的接触面，同时通过挤压向延伸方向抹平以确保堵漏剂与漏点周围表面紧密接触，之后将位于管道外部的堵漏块粘结在管道的外壁上，常温下6-10分钟完全固化；

将已固化的位于管道外部的堵漏块表面用砂纸打磨至表面平整无毛刺，再将快固型特种环氧修复树脂主剂与固化剂混合均匀后采用刷涂或刮涂的方式涂布于堵漏块表面并外延3cm-5cm，再铺设碳纤维毡于刚涂好的环氧修复树脂层上，环氧修复树脂液要完全浸没纤维毡层，常温下固化20～30min。

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