CN113976415A - 一种严寒地区用管道防腐层制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种严寒地区用管道防腐层制备工艺，属于管道防腐技术领域，本发明可以通过在管道上缠绕粘附上成网丝带的方式，先在管道表面上形成网状结构，并与管道表面留设有一定的间隙，然后施加磁场对成网丝带的部分节点进行吸引，使得多个节点形成多个均匀分布的拱起结构，接着向管道表面喷涂防腐涂料形成底层，待底层固化后再次喷涂保温涂料形成面层，其中拱起结构延伸至面层中，可以极大程度上提高底层与面层之间的结合强度，同时拱起结构可以实时提供预紧力来防止面层的脱落和剥离，与现有技术相比，本发明形成的复合防腐层不仅兼具防腐和保温效果，同时具有良好的抗机械冲击能力。

Description

一种严寒地区用管道防腐层制备工艺
技术领域
本发明涉及管道防腐技术领域，更具体地说，涉及一种严寒地区用管道防腐层制备工艺。
背景技术
随着社会经发展和大型建设工程的涌现，由于管道设备腐蚀介质多，工况复杂(如海洋环境、盐碱土壤、沼泽等)，不同部位所处环境各异，温度差异较大，因此人们对防腐层的应用条件和使用时效要求越来越高，特别是在工况环境较苛刻的条件下，对使用年限的延长、耐高低温以及耐盐雾性能等防腐性能有了更高的要求。
在严寒地区，除却对于管道的防腐要求外，管道本身以及防腐涂层容易因为低温带来的热胀冷缩而出现开裂现象，不仅导致防腐效果下降，甚至管道本身也会出现冻裂的现象也无法正常使用。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种严寒地区用管道防腐层制备工艺，可以通过在管道上缠绕粘附上成网丝带的方式，先在管道表面上形成网状结构，并与管道表面留设有一定的间隙，然后施加磁场对成网丝带的部分节点进行吸引，使得多个节点形成多个均匀分布的拱起结构，接着向管道表面喷涂防腐涂料形成底层，待底层固化后再次喷涂保温涂料形成面层，其中拱起结构延伸至面层中，可以极大程度上提高底层与面层之间的结合强度，同时拱起结构可以实时提供预紧力来防止面层的脱落和剥离，与现有技术相比，本发明形成的复合防腐层不仅兼具防腐和保温效果，同时具有良好的抗机械冲击能力。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种严寒地区用管道防腐层制备工艺，包括以下步骤：
S1、对管道进行清洁后进行烘干预热，然后取成网丝带交错粘附在管道表面形成丝网层；
S2、向成网丝带施加磁场，使得成网丝带形成多个均匀分布的拱起结构，然后向丝网层喷涂防腐涂料，并烘干固化形成底层；
S3、在底层固化后喷涂保温涂料，直至覆盖住成网丝带上的拱起结构，然后烘干固化形成面层；
S4、待底层和面层充分冷却后撤销磁场，此时复合防腐层制备完成。
进一步的，所述步骤S1中成网丝带在延伸方向上呈卷曲状，所述步骤S2中的拱起结构延伸至底层外侧。
进一步的，所述防腐涂料包括以下重量份数计：环氧树脂45-55份、煤沥青20-30份、中空陶瓷微粉2-5份、滑石粉1-3份、增韧剂0.1-0.5份、流平剂1-2份和有机溶剂80-120份组成。
进一步的，所述保温涂料包括以下重量份数计：丙烯酸乳液30-50份、分散剂0.5-0.8份、消泡剂0.2-0.5份、成膜助剂0.6-1.2份、增稠剂2-5份、滑石粉3-10份、空心玻璃微珠10-30份以及去离子水10-50份。
进一步的，所述成网丝带包括多个交错分布的延伸节带和磁性节带，且延伸节带和磁性节带相互连接为带状结构，所述延伸节带表面固定连接有多个均匀分布的隔离点，所述磁性节带表面中心处固定连接有相变支点，延伸节带和磁性节带共同构成的带状结构不仅可以提高底层和面层的强度，同时还具有一定的保温效果，其中磁性节带在磁场作用下会被吸引向外形变形成拱起结构，隔离点和相变支点在正常状态下起到隔离管道表面的作用，使得延伸节带和磁性节带是悬浮于管道表面，可以使得防腐涂料进行填充，在加热状态下相变支点可以进行形变来跟随磁性节带进行伸长。
进一步的，所述隔离点和相变支点初始状态下厚度保持一致，且隔离点和相变支点的外端面均覆盖有粘胶层，粘胶层用于将延伸节带和磁性节带牢固的粘附在管道表面不易分离。
进一步的，所述相变支点包括外包囊、限制拉丝和相变内芯，所述限制拉丝固定连接于外包囊内端并与磁性节带之间保持垂直，所述相变内芯填充于外包囊内侧，在加热状态下相变内芯熔化为流动相，从而在磁性节带形变时可以拉动外包囊进行伸长，而限制拉丝起到限定外包囊的拉伸长度，避免磁性节带过度形变，在相变内芯冷却后重新固化具有一定的硬度来对形变后的磁性节带进行支撑，也可以辅助提高底层和面层的抗冲击能力。
进一步的，所述外包囊采用弹性薄膜材料制成中空结构，所述限制拉丝采用非弹性材料制成，所述相变内芯采用热熔性材料制成。
进一步的，所述磁性节带包括复合条带、磁吸点以及自发热材料，所述复合条带为中空结构，且自发热材料填充于复合条带内侧，所述磁吸点固定连接于复合条带和相变支点之间，磁吸点在受到磁场吸引时会推动复合条带形成拱起结构，同时复合结构的复合条带也不易拉扯开裂，始终保持对于面层的拉扯，即使出现面层局部脱落剥离而导致复合条带开裂的现象，内部的自发热材料也会暴露出来，一方面可以提示技术人员，另一方面可以与空气中的氧气反应来自发热，起到临时的抵抗低温效果。
进一步的，所述复合条带和延伸节带均采用保温材料制成，所述磁吸点采用铁磁性材料制成。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本方案可以通过在管道上缠绕粘附上成网丝带的方式，先在管道表面上形成网状结构，并与管道表面留设有一定的间隙，然后施加磁场对成网丝带的部分节点进行吸引，使得多个节点形成多个均匀分布的拱起结构，接着向管道表面喷涂防腐涂料形成底层，待底层固化后再次喷涂保温涂料形成面层，其中拱起结构延伸至面层中，可以极大程度上提高底层与面层之间的结合强度，同时拱起结构可以实时提供预紧力来防止面层的脱落和剥离，与现有技术相比，本发明形成的复合防腐层不仅兼具防腐和保温效果，同时具有良好的抗机械冲击能力。
(2)成网丝带包括多个交错分布的延伸节带和磁性节带，且延伸节带和磁性节带相互连接为带状结构，延伸节带表面固定连接有多个均匀分布的隔离点，磁性节带表面中心处固定连接有相变支点，延伸节带和磁性节带共同构成的带状结构不仅可以提高底层和面层的强度，同时还具有一定的保温效果，其中磁性节带在磁场作用下会被吸引向外形变形成拱起结构，隔离点和相变支点在正常状态下起到隔离管道表面的作用，使得延伸节带和磁性节带是悬浮于管道表面，可以使得防腐涂料进行填充，在加热状态下相变支点可以进行形变来跟随磁性节带进行伸长。
(3)隔离点和相变支点初始状态下厚度保持一致，且隔离点和相变支点的外端面均覆盖有粘胶层，粘胶层用于将延伸节带和磁性节带牢固的粘附在管道表面不易分离。
(4)相变支点包括外包囊、限制拉丝和相变内芯，限制拉丝固定连接于外包囊内端并与磁性节带之间保持垂直，相变内芯填充于外包囊内侧，在加热状态下相变内芯熔化为流动相，从而在磁性节带形变时可以拉动外包囊进行伸长，而限制拉丝起到限定外包囊的拉伸长度，避免磁性节带过度形变，在相变内芯冷却后重新固化具有一定的硬度来对形变后的磁性节带进行支撑，也可以辅助提高底层和面层的抗冲击能力。
(5)磁性节带包括复合条带、磁吸点以及自发热材料，复合条带为中空结构，且自发热材料填充于复合条带内侧，磁吸点固定连接于复合条带和相变支点之间，磁吸点在受到磁场吸引时会推动复合条带形成拱起结构，同时复合结构的复合条带也不易拉扯开裂，始终保持对于面层的拉扯，即使出现面层局部脱落剥离而导致复合条带开裂的现象，内部的自发热材料也会暴露出来，一方面可以提示技术人员，另一方面可以与空气中的氧气反应来自发热，起到临时的抵抗低温效果。
附图说明
图1为本发明防腐层的结构示意图；
图2为本发明防腐层形成的流程示意图；
图3为本发明防腐层的剖视图；
图4为本发明成网丝带的结构示意图；
图5为本发明成网丝带拱起前后的结构示意图；
图6为本发明相变支点的结构示意图；
图7为本发明磁性节带的结构示意图；
图8为本发明成网丝带卷曲时的结构示意图。
图中标号说明：
1延伸节带、2磁性节带、21复合条带、22磁吸点、23自发热材料、3隔离点、4相变支点、41外包囊、42限制拉丝、43相变内芯。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1-3，一种严寒地区用管道防腐层制备工艺，包括以下步骤：
S1、对管道进行清洁后进行烘干预热，然后取成网丝带交错粘附在管道表面形成丝网层；
S2、向成网丝带施加磁场，使得成网丝带形成多个均匀分布的拱起结构，然后向丝网层喷涂防腐涂料，并烘干固化形成底层；
S3、在底层固化后喷涂保温涂料，直至覆盖住成网丝带上的拱起结构，然后烘干固化形成面层；
S4、待底层和面层充分冷却后撤销磁场，此时复合防腐层制备完成。
请参阅图8，步骤S1中成网丝带在延伸方向上呈卷曲状，步骤S2中的拱起结构延伸至底层外侧。
防腐涂料包括以下重量份数计：环氧树脂45-55份、煤沥青20-30份、中空陶瓷微粉2-5份、滑石粉1-3份、增韧剂0.1-0.5份、流平剂1-2份和有机溶剂80-120份组成。
保温涂料包括以下重量份数计：丙烯酸乳液30-50份、分散剂0.5-0.8份、消泡剂0.2-0.5份、成膜助剂0.6-1.2份、增稠剂2-5份、滑石粉3-10份、空心玻璃微珠10-30份以及去离子水10-50份。
请参阅图4-5，成网丝带包括多个交错分布的延伸节带1和磁性节带2，且延伸节带1和磁性节带2相互连接为带状结构，延伸节带1表面固定连接有多个均匀分布的隔离点3，磁性节带2表面中心处固定连接有相变支点4，延伸节带1和磁性节带2共同构成的带状结构不仅可以提高底层和面层的强度，同时还具有一定的保温效果，其中磁性节带2在磁场作用下会被吸引向外形变形成拱起结构，隔离点3和相变支点4在正常状态下起到隔离管道表面的作用，使得延伸节带1和磁性节带2是悬浮于管道表面，可以使得防腐涂料进行填充，在加热状态下相变支点4可以进行形变来跟随磁性节带2进行伸长。
隔离点3和相变支点4初始状态下厚度保持一致，且隔离点3和相变支点4的外端面均覆盖有粘胶层，粘胶层用于将延伸节带1和磁性节带2牢固的粘附在管道表面不易分离。
请参阅图6，相变支点4包括外包囊41、限制拉丝42和相变内芯43，限制拉丝42固定连接于外包囊41内端并与磁性节带2之间保持垂直，相变内芯43填充于外包囊41内侧，在加热状态下相变内芯43熔化为流动相，从而在磁性节带2形变时可以拉动外包囊41进行伸长，而限制拉丝42起到限定外包囊41的拉伸长度，避免磁性节带2过度形变，在相变内芯43冷却后重新固化具有一定的硬度来对形变后的磁性节带2进行支撑，也可以辅助提高底层和面层的抗冲击能力。
外包囊41采用弹性薄膜材料制成中空结构，限制拉丝42采用非弹性材料制成，相变内芯43采用热熔性材料制成。
请参阅图7，磁性节带2包括复合条带21、磁吸点22以及自发热材料23，复合条带21为中空结构，且自发热材料23填充于复合条带21内侧，磁吸点22固定连接于复合条带21和相变支点4之间，磁吸点22在受到磁场吸引时会推动复合条带21形成拱起结构，同时复合结构的复合条带21也不易拉扯开裂，始终保持对于面层的拉扯，即使出现面层局部脱落剥离而导致复合条带21开裂的现象，内部的自发热材料23也会暴露出来，一方面可以提示技术人员，另一方面可以与空气中的氧气反应来自发热，起到临时的抵抗低温效果。
复合条带21和延伸节带1均采用保温材料制成，磁吸点22采用铁磁性材料制成。
本发明可以通过在管道上缠绕粘附上成网丝带的方式，先在管道表面上形成网状结构，并与管道表面留设有一定的间隙，然后施加磁场对成网丝带的部分节点进行吸引，使得多个节点形成多个均匀分布的拱起结构，接着向管道表面喷涂防腐涂料形成底层，待底层固化后再次喷涂保温涂料形成面层，其中拱起结构延伸至面层中，可以极大程度上提高底层与面层之间的结合强度，同时拱起结构可以实时提供预紧力来防止面层的脱落和剥离，与现有技术相比，本发明形成的复合防腐层不仅兼具防腐和保温效果，同时具有良好的抗机械冲击能力。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种严寒地区用管道防腐层制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1、对管道进行清洁后进行烘干预热，然后取成网丝带交错粘附在管道表面形成丝网层；
S2、向成网丝带施加磁场，使得成网丝带形成多个均匀分布的拱起结构，然后向丝网层喷涂防腐涂料，并烘干固化形成底层；
S3、在底层固化后喷涂保温涂料，直至覆盖住成网丝带上的拱起结构，然后烘干固化形成面层；
S4、待底层和面层充分冷却后撤销磁场，此时复合防腐层制备完成。
2.根据权利要求1所述的一种严寒地区用管道防腐层制备工艺，其特征在于：所述步骤S1中成网丝带在延伸方向上呈卷曲状，所述步骤S2中的拱起结构延伸至底层外侧。
3.根据权利要求1所述的一种严寒地区用管道防腐层制备工艺，其特征在于：所述防腐涂料包括以下重量份数计：环氧树脂45-55份、煤沥青20-30份、中空陶瓷微粉2-5份、滑石粉1-3份、增韧剂0.1-0.5份、流平剂1-2份和有机溶剂80-120份组成。
4.根据权利要求1所述的一种严寒地区用管道防腐层制备工艺，其特征在于：所述保温涂料包括以下重量份数计：丙烯酸乳液30-50份、分散剂0.5-0.8份、消泡剂0.2-0.5份、成膜助剂0.6-1.2份、增稠剂2-5份、滑石粉3-10份、空心玻璃微珠10-30份以及去离子水10-50份。
5.根据权利要求1所述的一种严寒地区用管道防腐层制备工艺，其特征在于：所述成网丝带包括多个交错分布的延伸节带(1)和磁性节带(2)，且延伸节带(1)和磁性节带(2)相互连接为带状结构，所述延伸节带(1)表面固定连接有多个均匀分布的隔离点(3)，所述磁性节带(2)表面中心处固定连接有相变支点(4)。
6.根据权利要求5所述的一种严寒地区用管道防腐层制备工艺，其特征在于：所述隔离点(3)和相变支点(4)初始状态下厚度保持一致，且隔离点(3)和相变支点(4)的外端面均覆盖有粘胶层。
7.根据权利要求5所述的一种严寒地区用管道防腐层制备工艺，其特征在于：所述相变支点(4)包括外包囊(41)、限制拉丝(42)和相变内芯(43)，所述限制拉丝(42)固定连接于外包囊(41)内端并与磁性节带(2)之间保持垂直，所述相变内芯(43)填充于外包囊(41)内侧。
8.根据权利要求7所述的一种严寒地区用管道防腐层制备工艺，其特征在于：所述外包囊(41)采用弹性薄膜材料制成中空结构，所述限制拉丝(42)采用非弹性材料制成，所述相变内芯(43)采用热熔性材料制成。
9.根据权利要求5所述的一种严寒地区用管道防腐层制备工艺，其特征在于：所述磁性节带(2)包括复合条带(21)、磁吸点(22)以及自发热材料(23)，所述复合条带(21)为中空结构，且自发热材料(23)填充于复合条带(21)内侧，所述磁吸点(22)固定连接于复合条带(21)和相变支点(4)之间。
10.根据权利要求9所述的一种严寒地区用管道防腐层制备工艺，其特征在于：所述复合条带(21)和延伸节带(1)均采用保温材料制成，所述磁吸点(22)采用铁磁性材料制成。
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