CN113704674A - 一种管道防腐方法及防腐材料 - Google Patents

一种管道防腐方法及防腐材料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种管道防腐方法及防腐材料，包括S1获得施工区域的土壤信息；S2根据土壤信息，计算土壤防腐系数；S3获得管道信息；S4根据管道信息，计算管道防腐系数；S5根据土壤防腐系数和管道防腐系数，计算管道防腐矩阵；S6根据管道防腐矩阵系数，计算管道防腐材料参数Y；S7根据管道防腐参数Y和预设管道防腐参数Y0的关系，判断管道防腐的等级，定量地选择不同的防腐措施。本发明的管道防腐方法，通过判断管道防腐的等级，定量地选择不同的防腐措施，在提高管道防腐蚀安全性的同时，避免了防腐材料的过度消耗，降低了生产成本，同时，提供的防腐材料干燥时间短，有利于管道防腐快速施工。

Description

一种管道防腐方法及防腐材料
技术领域
本发明属于管道防腐技术领域，具体涉及一种管道防腐方法及防腐材料。
背景技术
管道运输与其他的运输方式相比较具有非常明显的优势,但是管道运行也存在一定的问题，即管道在运行过程中会产生严重的腐蚀问题，如果不能很好的对管道腐蚀进行适当的处理会对管道的安全运行造成一定的影响，腐蚀对管道材质也会产生的较大的损伤，一旦产生泄漏事故会造成巨大的经济损失，对管道的运输效率也会造成严重的影响，也会给人们的正常生活造成一定的困扰。
管道运输作为我国主要的长距离运输方式，在各行各业都得到了非常广泛的应用，但是腐蚀问题一直困扰着我国管道运输的安全性和稳定性，因此，研究管道防腐技术十分必要。
发明内容
本发明的目的是提供一种管道防腐方法及防腐材料，该防腐方法在提高管道防腐蚀安全性的同时，避免了防腐材料的过度消耗，降低了生产成本；同时，该防腐材料干燥时间短，有利于管道防腐快速施工。
为了实现上述目的，本发明采用以下的技术方案：
一种管道防腐方法，包括以下步骤：
S1、获得施工区域的土壤信息；
S2、根据S1得到的土壤信息，计算土壤防腐系数C11、C12、C13和C14；
S3、获得管道信息；
S4、根据S3得到的管道信息，计算管道防腐系数ΔZ和ΔT；
S5、根据步骤S2得到的土壤防腐系数和S4得到的管道防腐系数，计算得到管道防腐矩阵；
S6、根据步骤S5得到的管道防腐矩阵系数，计算管道防腐材料参数Y；
S7、根据步骤S6得到的管道防腐参数Y和预设管道防腐参数Y0的关系，判断管道防腐的等级，定量地选择不同的防腐措施。
优选地，步骤S1中所述土壤信息包括土壤含水率θ、pH值、含盐量γ和微生物含量σ。
优选地，步骤S2中所述土壤防腐系数C11的计算公式为：
Figure BDA0003222096150000021
所述土壤防腐系数C12的计算公式为：
Figure BDA0003222096150000022
所述土壤防腐系数C13的计算公式为：
Figure BDA0003222096150000023
所述土壤防腐系数C14的计算公式为：
Figure BDA0003222096150000024
优选地，步骤S3中所述管道信息包括管材腐蚀余量Z和管道环境温度T。
优选地，步骤S4中所述管道防腐系数ΔZ的计算公式为：
Figure BDA0003222096150000025
其中，当管道为碳钢材质时，Z为1.5-3；输送介质腐蚀性越强，Z越大；
所述管道防腐系数ΔT的计算公式为:ΔT＝|20-T|。
优选地，步骤S5中所述管道防腐矩阵的计算公式为：
Figure BDA0003222096150000026
优选地，步骤S6中所述管道防腐材料参数Y的计算公式为：
Figure BDA0003222096150000031
其中，C111、C221、C331为步骤S5中计算得到的管道防腐矩阵中的管道防腐矩阵系数。
优选地，步骤S6中
当
Figure BDA0003222096150000032
时，防腐等级为1级，选择普通级防腐措施；
当
Figure BDA0003222096150000033
时，防腐等级为2级，选择加强级防腐措施；
当
Figure BDA0003222096150000034
时，防腐等级为3级，选择特加强级防腐措施。
优选地，所述管道防腐材料为环氧煤沥青涂料。
进一步优选地，所述环氧煤沥青涂料，包括质量比为2-4：1的A组分和B组分，其中，A组分，以重量份计，包括水溶性环氧树脂(CYDW-100)25-35份、10号道路石油沥青33-38份、快干稀释剂(LACA L101)18-20份、糊状糊精3-5份、吐温20 8-10份和水15-20份，B组分，包括水性环氧固化剂(CYDHD-220)。
所述环氧煤沥青涂料的制备方法：包括以下步骤：
(1)将10号道路石油沥青和快干稀释剂在60-80℃下搅拌溶解，得到粘稠液体，向粘稠液体中加入水溶性环氧树脂、糊状糊精、吐温20和水，搅拌降温冷却至室温，制得A组分；
(2)使用时，向A组分中加入B组分，搅拌均匀，即得所述环氧煤沥青涂料。
本发明还提供了上述管道防腐方法在管道防腐工程中的应用。
本发明的有益效果：
(1)本发明的管道防腐方法，通过管道防腐参数Y和预设管道防腐参数Y0的关系，判断管道防腐的等级，定量地选择不同的防腐措施，相比现有技术，本发明的防腐方法在提高管道防腐蚀安全性的同时，避免了防腐材料的过度消耗，降低了生产成本。
(2)本发明的环氧煤沥青涂料通过配方的改进，干燥时间明显缩短，实现了管道的快速高效防腐。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
一种管道防腐方法及防腐材料，包括以下步骤：
S1、获得施工区域的土壤信息：具体地，所述土壤信息包括土壤含水率θ、pH值、含盐量γ和微生物含量σ。
S2、根据S1得到的土壤信息，计算基准土壤防腐系数C11、C12、C13和C14；
具体地，所述土壤防腐系数C11的计算公式为：
Figure BDA0003222096150000041
所述土壤防腐系数C12的计算公式为：
Figure BDA0003222096150000042
所述土壤防腐系数C13的计算公式为：
Figure BDA0003222096150000043
所述土壤防腐系数C14的计算公式为：
Figure BDA0003222096150000044
S3、获得管道信息；具体地，所述管道信息包括腐蚀余量Z和管道环境温度T。
S4、根据S3得到的管道信息，计算管道防腐系数ΔZ和ΔT；
具体地，所述管道防腐系数ΔZ的计算公式为：
Figure BDA0003222096150000051
其中，当管道为碳钢材质时，Z为1.5-3；输送介质腐蚀性越强，Z越大；
所述管道防腐系数ΔT的计算公式为:ΔT＝|20-T|。
S5、根据步骤S2得到的土壤防腐系数和S4得到的管道防腐系数，计算得到管道防腐矩阵；
优选地，所述管道防腐矩阵的计算公式为：
Figure BDA0003222096150000052
S6、根据步骤S5得到的管道防腐矩阵系数，计算管道防腐材料参数Y；
具体地，所述管道防腐材料参数Y的计算公式为：
Figure BDA0003222096150000053
其中，C111、C221、C331为步骤S5中计算得到的管道防腐矩阵中的管道防腐矩阵系数。
S7、根据步骤S6得到的管道防腐参数Y和预设管道防腐参数Y0的关系，判断管道防腐的等级；定量地选择防腐措施。
具体地，所述管道防腐材料为环氧煤沥青涂料。
具体地，所述预设管道防腐参数Y0取经验值10。
具体地，所述防腐措施的选择方法为：
当
Figure BDA0003222096150000061
时，防腐等级为1级，选择普通级防腐措施；
当
Figure BDA0003222096150000062
时，防腐等级为2级，选择加强级防腐措施；
当
Figure BDA0003222096150000063
时，防腐等级为3级，选择特加强级防腐措施。
具体地，在实际管道防腐施工过程中，管节表面涂底料前，管体表面清除油垢、灰渣、铁锈，人工除氧化皮、铁锈时，其质量标准达St3级；喷砂或化学除锈时，其质量标准达Sa2.5级；焊接表面光滑无刺、无焊瘤、棱角；底料在表面除锈合格后尽快涂刷，空气湿度过大时，立即涂刷，涂刷均匀，不得漏涂；管两端100-150mm范围内不涂刷，或在涂底料之前，在该部位涂刷可焊涂料或硅酸锌涂料，干膜厚度不应大于25μm；面料涂刷和包扎玻璃布，在底料表干后、固化前进行，底料与第一道面料涂刷的间隔时间不得超过24h。
实际施工过程中，环氧煤沥青涂料外防腐层结构如表1所示。
表1
Figure BDA0003222096150000064
Figure BDA0003222096150000071
经工程验证，相比现有技术，本发明的管道防腐方法，通过管道防腐参数Y和预设管道防腐参数Y0的关系，判断管道防腐的等级，定量地选择不同的防腐措施，在提高管道防腐蚀安全性的同时，避免了防腐材料的过度消耗，防腐成本降低40-45％，极大地降低了生产成本。
在一些优选的技术方案中，本发明采用的环氧煤沥青涂料，包括质量比为2-4：1的A组分和B组分，其中，A组分，以重量份计，包括水溶性环氧树脂(CYDW-100)25-35份、10号道路石油沥青33-38份、快干稀释剂(LACA L101)18-20份、糊状糊精3-5份、吐温20 8-10份和水15-20份，B组分，包括水性环氧固化剂(CYDHD-220)。
所述环氧煤沥青涂料的制备方法：包括以下步骤：
(1)将10号道路石油沥青和快干稀释剂在60-80℃下搅拌溶解，得到粘稠液体，向粘稠液体中加入水溶性环氧树脂、糊状糊精、吐温20和水，搅拌降温冷却至室温，制得A组分；
(2)使用时，向A组分中加入B组分，搅拌均匀，即得所述环氧煤沥青涂料。
本发明的环氧煤沥青涂料通过配方的改进，干燥时间明显缩短，实现了管道的快速高效防腐。
实施例1
一种环氧煤沥青涂料，包括质量比为3：1的A组分和B组分，其中，A组分，以重量份计，包括水溶性环氧树脂(CYDW-100)30份、10号道路石油沥青35份、快干稀释剂(LACAL101)19份、糊状糊精4份、吐温20 9份和水18份，B组分，包括水性环氧固化剂(CYDHD-220)。
所述环氧煤沥青涂料的制备方法：包括以下步骤：
(1)将10号道路石油沥青和快干稀释剂在70℃下搅拌溶解，得到粘稠液体，向粘稠液体中加入水溶性环氧树脂、糊状糊精、吐温20和水，搅拌降温冷却至室温，制得A组分；
(2)使用时，向A组分中加入B组分，搅拌均匀，即得所述环氧煤沥青涂料。
实施例2
一种环氧煤沥青涂料，包括质量比为2：1的A组分和B组分，其中，A组分，以重量份计，包括水溶性环氧树脂(CYDW-100)25份、10号道路石油沥青33份、快干稀释剂(LACAL101)18份、糊状糊精3份、吐温20 8份和水15份，B组分，包括水性环氧固化剂(CYDHD-220)。
制备方法同实施例1。
实施例3
一种环氧煤沥青涂料，包括质量比为4：1的A组分和B组分，其中，A组分，以重量份计，包括水溶性环氧树脂(CYDW-100)35份、10号道路石油沥青38份、快干稀释剂(LACAL101)20份、糊状糊精5份、吐温20 10份和水20份，B组分，包括水性环氧固化剂(CYDHD-220)。
制备方法同实施例1。
对比例1
本对比例与实施例1的区别在于：所述环氧煤沥青涂料，A组分，以重量份计，包括水溶性环氧树脂(CYDW-100)30份、10号道路石油沥青35份、快干稀释剂(LACA L101)24份、糊状糊精2份、吐温20 15份和水18份。
对比例2
CN108913032A制备的水性环氧煤沥青防腐涂料。
参照GB/T27806-2011环氧沥青方法涂料，对本发明实施例与对比例制备的环氧煤沥青涂料进行性能测试对比，结果如表2所示。
表2
Figure BDA0003222096150000091
需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种管道防腐方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、获得施工区域的土壤信息；
S2、根据S1得到的土壤信息，计算土壤防腐系数C11、C12、C13和C14；
S3、获得管道信息；
S4、根据S3得到的管道信息，计算管道防腐系数ΔZ和ΔT；
S5、根据步骤S2得到的土壤防腐系数和S4得到的管道防腐系数，计算得到管道防腐矩阵；
S6、根据步骤S5得到的管道防腐矩阵系数，计算管道防腐材料参数Y；
S7、根据步骤S6得到的管道防腐参数Y和预设管道防腐参数Y0的关系，判断管道防腐的等级，定量地选择不同的防腐措施。
2.根据权利要求1所述的管道防腐方法，其特征在于，步骤S1中所述土壤信息包括土壤含水率θ、pH值、含盐量γ和微生物含量σ。
3.根据权利要求1所述的管道防腐方法，其特征在于，步骤S2中
所述土壤防腐系数C11的计算公式为：
Figure FDA0003222096140000011
所述土壤防腐系数C12的计算公式为：
Figure FDA0003222096140000012
所述土壤防腐系数C13的计算公式为：
Figure FDA0003222096140000013
所述土壤防腐系数C14的计算公式为：
Figure FDA0003222096140000014
4.根据权利要求1所述的管道防腐方法，其特征在于，步骤S3中所述管道信息包括管材腐蚀余量Z和管道环境温度T。
5.根据权利要求1所述的管道防腐方法，其特征在于，步骤S4中所述管道防腐系数ΔZ的计算公式为：
Figure FDA0003222096140000015
其中，当管道为碳钢材质时，Z为1.5-3；输送介质腐蚀性越强，Z越大；
所述管道防腐系数ΔT的计算公式为:ΔT＝|20-T|。
6.根据权利要求1所述的管道防腐方法，其特征在于，步骤S5中所述管道防腐矩阵的计算公式为：
Figure FDA0003222096140000021
7.根据权利要求1所述的管道防腐方法，其特征在于，步骤S6中所述管道防腐材料参数Y的计算公式为：
Figure FDA0003222096140000022
其中，C111、C221、C331为步骤S5中计算得到的管道防腐矩阵中的管道防腐矩阵系数。
8.根据权利要求1所述的管道防腐方法，其特征在于，步骤S6中
当
Figure FDA0003222096140000023
时，防腐等级为1级，选择普通级防腐措施；
当
Figure FDA0003222096140000024
时，防腐等级为2级，选择加强级防腐措施；
当
Figure FDA0003222096140000025
时，防腐等级为3级，选择特加强级防腐措施。
9.根据权利要求8所述的管道防腐方法，其特征在于，所述管道防腐材料为环氧煤沥青涂料。
10.一种管道防腐材料，其特征在于，包括质量比为2-4：1的A组分和B组分，
其中，A组分，以重量份计，包括水溶性环氧树脂25-35份、10号道路石油沥青33-38份、快干稀释剂18-20份、糊状糊精3-5份、吐温20 8-10份和水15-20份；
B组分，包括水性环氧固化剂。
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