CN114526871B - 一种气体检漏剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及气体检漏剂技术领域，提出了一种气体检漏剂及其制备方法和应用，气体检漏剂包括组分A、组分B与组分C，组分A与组分B、组分C的质量比为（39‑68）：（47‑63）：（35‑48），组分A包括以下重量份的组分：去离子水30‑45份，正庚酸1‑3份，十二碳二元酸1‑3份，三乙醇胺6.5‑16份，硼酸酯0.3‑0.5份，苯并三氮唑0.2‑0.5份；组分B包括以下重量份的组分：去离子水45‑60份，发泡剂0.56‑1份，丙二醇1.44‑2份；组分C包括以下重量份的组分：去离子水30‑40份，瓜尔豆胶0.1‑0.5份，五水偏硅酸钠0.1‑0.5份，甘油4.8‑7.0份。通过上述技术方案，解决了现有技术中的气体检漏剂泡径大对泄漏点定位不准确、易残留的问题。
Description
技术领域
本发明涉及气体检漏剂技术领域，具体的，涉及一种气体检漏剂及其制备方法和应用。
背景技术
气体泄漏，尤其是以甲烷为主要成分的天然气泄漏存在很大的危险隐患，因此，对气体泄漏部位的检测尤为重要。气体检漏剂主要用于对天然气管路、阀门、接头、焊缝等进行漏气检测。现有的气体检漏剂一般是灌装在气雾剂罐中，在检查泄漏情况时，向被检测部位喷气体检漏剂，如该部位有气泡不断逸出，则该部位为泄漏点，也就是通过气泡来准确定位泄漏点。
现有的气体检漏剂在使用时存在以下问题：（1）在泄漏点起泡时气泡的泡径大，当附近存在多个泄漏点时，由于泡径大，多个泄漏点共同产生一个气泡，也就是一个气泡包裹多个泄漏点，从而导致泄漏点定位不准确；（2）气体检漏剂中发泡剂用量大，检测完泄漏点后残留在被检测部位，不易洗去且残留的检漏剂会对被检测部位造成腐蚀。
发明内容
本发明提出一种气体检漏剂及其制备方法和应用，解决了现有技术中的气体检漏剂泡径大对泄漏点定位不准确、易残留的问题。
本发明的技术方案如下：
本发明提出了一种气体检漏剂，包括组分A、组分B与组分C，所述组分A与组分B、组分C的质量比为（39-68）：（47-63）：（35-48），
所述组分A包括以下重量份的组分：去离子水30-45份，正庚酸1-3份，十二碳二元酸1-3份，三乙醇胺6.5-16份，硼酸酯0.3-0.5份，苯并三氮唑0.2-0.5份；
所述组分B包括以下重量份的组分：去离子水45-60份，发泡剂0.56-1份，丙二醇1.44-2份；
所述组分C包括以下重量份的组分：去离子水30-40份，瓜尔豆胶0.1-0.5份，五水偏硅酸钠 0.1-0.5份，甘油4.8-7.0份。
作为进一步的技术方案，所述正庚酸与所述十二碳二元酸、所述三乙醇胺的质量比为1：1：6。
作为进一步的技术方案，所述发泡剂为椰油酸二乙醇酰胺与泊洛沙姆质量比为7-10：1的混合物。
作为进一步的技术方案，所述椰油酸二乙醇酰胺与所述泊洛沙姆质量比为8：1。
本发明中，当椰油酸二乙醇酰胺与所述泊洛沙姆质量比为8：1时，得到的气体检漏剂的气泡持续时间更长，气泡更稳定。
作为进一步的技术方案，所述泊洛沙姆为泊洛沙姆407。
本发明中，当泊洛沙姆为泊洛沙姆407时，得到的气体检漏剂使用时气泡的泡径大小更合适，对泄漏点的溯源性更好。
本发明还提出了一种气体检漏剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按照所述气体检漏剂的配方，准备各组分；
S2、将组分A中去离子水与正庚酸、十二碳二元酸、硼酸酯混合，升温至40-42℃，加入三乙醇胺，保温反应1-2h，加入苯并三氮唑，混合后得到组分A；
S3、将组分B中去离子水加热至40-50℃，加入发泡剂、丙二醇，混合均匀，得到组分B；
S4、将组分C中瓜尔豆胶与甘油混合均匀后加入去离子水中，再加入五水偏硅酸钠，混合均匀，得到组分C；
S5、将组分B、组分C加入组分A中，混合均匀，得到气体检漏剂。
本发明中，气体检漏剂组分C中加入瓜尔豆胶，通过不同用量的瓜尔豆胶得到不同粘度的气体检漏剂，以适用于不同材质的检漏要求，如中粘度气体检漏液用于石化天然气管道检漏，高粘度气体检漏液用于机车120制动阀及配套元件检漏。但是，瓜尔豆胶的加入，使得气体检漏剂长时间放置后出现胶体析出的现象，而制备方法中先将瓜尔豆胶与甘油混合，再加入水中，与直接将瓜尔豆胶与水混合相比，得到的气体检漏剂在放置过程中更加稳定，有效避免了发泡剂长时间放置后出现瓜尔豆胶析出的问题。
作为进一步的技术方案，所述S2中，保温反应时间为1.5h。
作为进一步的技术方案，所述S3中，混合为搅拌混合，搅拌时间为30-50min。
作为进一步的技术方案，所述S5中，混合为在室温下搅拌混合，搅拌时间为50-60min。
本发明还提出了所述一种气体检漏剂的应用，其特征在于，所述气体检漏剂用于对天然气管路、阀门、接头、焊缝进行漏气检测。
本发明的工作原理及有益效果为：
1、本发明中，气体检漏剂包括组分A、组分B、组分C，通过对组分A、组分B、组分C中各组分进行优化设计，使得组分A与组分B、组分C协同作用，从而使制得的气体检漏剂在对泄漏点检测时起的气泡的泡径合适，能准确定位泄漏点，对泄漏点的溯源性好，同时，气体检漏剂中发泡剂用量小，残留在被检测部位的气体检漏剂易洗去，残留性小且不会对被检测部位造成腐蚀，也不影响被检测部位的后期油漆刷涂或焊接作业，有效解决了现有技术中的气体检漏剂泡径大对泄漏点定位不准确、易残留的问题。
2、本发明中，组分A中正庚酸、十二碳二元酸与三乙醇胺反应，硼酸酯的加入，加快了反应的进行，加入苯并三氮唑后得到的组分A，不仅提高了气体检漏剂的防锈效果，还与组分C协同作用，进一步提高了气体检漏剂的发泡稳定性，从而使得气体检漏剂的防锈和检漏效果达到最佳。
3、本发明中，组分B中发泡剂为椰油酸二乙醇酰胺与泊洛沙姆质量比为7-9：1的混合物，特定质量比的椰油酸二乙醇胺与泊洛沙姆复配，使得形成的气泡的泡径合适，对泄漏点的溯源性好，而且气泡破裂和消失的速度适中，从而使得气体检漏剂对泄漏点的检测更加准确和方便。
4、本发明中，在制备方法中先将瓜尔豆胶与甘油混合，再加入水中，与直接将瓜尔豆胶与水混合相比，得到的气体检漏剂在放置过程中更加稳定，有效避免了发泡剂长时间放置后出现瓜尔豆胶析出的问题。
具体实施方式
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。
实施例1
一种气体检漏剂，包括组分A、组分B、组分C，组分A与组分B、组分C的质量比为39：47：35；
组分A包括以下重量份的组分：去离子水30份，正庚酸1份，十二碳二元酸1份，三乙醇胺6.5份，硼酸酯0.3份，苯并三氮唑0.2份；
组分B包括以下重量份的组分：去离子水45份，椰油酸二乙醇酰胺0.49份，泊洛沙姆407 0.07份，丙二醇1.44份；
组分C包括以下重量份的组分：去离子水30份，瓜尔豆胶0.1份，五水偏硅酸钠 0.1份，甘油4.8份；
其制备方法，包括以下步骤：
S1、按照下述气体检漏剂的配方，准备各组分：
S2、将组分A中去离子水与正庚酸、十二碳二元酸、硼酸酯混合，升温至40-42℃，加入三乙醇胺，保温反应1h，加入苯并三氮唑，混合后得到组分A；
S3、将组分B中去离子水加热至40℃，加入椰油酸二乙醇酰胺、泊洛沙姆407、丙二醇，搅拌30min，混合均匀，得到组分B；
S4、将组分C中瓜尔豆胶与甘油混合均匀后加入去离子水中，再加入五水偏硅酸钠，混合均匀，得到组分C；
S5、将组分B、组分C加入组分A中，在室温下搅拌50min混合均匀，得到气体检漏剂。
实施例2
一种气体检漏剂，包括组分A、组分B、组分C，组分A与组分B、组分C的质量比为68：63：48；
组分A包括以下重量份的组分：去离子水45份，正庚酸3份，十二碳二元酸3份，三乙醇胺16份，硼酸酯0.5份，苯并三氮唑0.5份；
组分B包括以下重量份的组分：去离子水60份，椰油酸二乙醇酰胺0.9份，泊洛沙姆407 0.1份，丙二醇2份；
组分C包括以下重量份的组分：去离子水40份，瓜尔豆胶0.5份，五水偏硅酸钠 0.5份，甘油7.0份；
其制备方法，包括以下步骤：
S1、按照下述气体检漏剂的配方，准备各组分：
S2、将组分A中去离子水与正庚酸、十二碳二元酸、硼酸酯混合，升温至40-42℃，加入三乙醇胺，保温反应2h，加入苯并三氮唑，混合后得到组分A；
S3、将组分B中去离子水加热至50℃，加入椰油酸二乙醇酰胺、泊洛沙姆407、丙二醇，搅拌50min，混合均匀，得到组分B；
S4、将组分C中瓜尔豆胶与甘油混合均匀后加入去离子水中，再加入五水偏硅酸钠，混合均匀，得到组分C；
S5、将组分B、组分C加入组分A中，在室温下搅拌60min混合均匀，得到气体检漏剂。
实施例3
一种气体检漏剂，包括组分A、组分B、组分C，组分A与组分B、组分C的质量比为50：52.5：41；
组分A包括以下重量份的组分：去离子水35份，正庚酸2份，十二碳二元酸2份，三乙醇胺10.3份，硼酸酯0.4份，苯并三氮唑0.3份；
组分B包括以下重量份的组分：去离子水50份，椰油酸二乙醇酰胺0.63份，泊洛沙姆407 0.09份，丙二醇1.78份；
组分C包括以下重量份的组分：去离子水35份，瓜尔豆胶0.25份，五水偏硅酸钠0.25份，甘油5.5份；
其制备方法，包括以下步骤：
S1、按照下述气体检漏剂的配方，准备各组分：
S2、将组分A中去离子水与正庚酸、十二碳二元酸、硼酸酯混合，升温至40-42℃，加入三乙醇胺，保温反应1.5h，加入苯并三氮唑，混合后得到组分A；
S3、将组分B中去离子水加热至45℃，加入椰油酸二乙醇酰胺、泊洛沙姆407、丙二醇，搅拌40min，混合均匀，得到组分B；
S4、将组分C中瓜尔豆胶与甘油混合均匀后加入去离子水中，再加入五水偏硅酸钠，混合均匀，得到组分C；
S5、将组分B、组分C加入组分A中，在室温下搅拌55min混合均匀，得到气体检漏剂。
实施例4
一种气体检漏剂，包括组分A、组分B、组分C，组分A与组分B、组分C的质量比为50：52.5：41；
组分A包括以下重量份的组分：去离子水35份，正庚酸2份，十二碳二元酸2份，三乙醇胺10.3份，硼酸酯0.4份，苯并三氮唑0.3份；
组分B包括以下重量份的组分：去离子水50份，椰油酸二乙醇酰胺0.65份，泊洛沙姆407 0.07份，丙二醇1.78份；
组分C包括以下重量份的组分：去离子水35份，瓜尔豆胶0.25份，五水偏硅酸钠0.25份，甘油5.5份；
其制备方法，包括以下步骤：
S1、按照下述气体检漏剂的配方，准备各组分：
S2、将组分A中去离子水与正庚酸、十二碳二元酸、硼酸酯混合，升温至40-42℃，加入三乙醇胺，保温反应1.5h，加入苯并三氮唑，混合后得到组分A；
S3、将组分B中去离子水加热至45℃，加入椰油酸二乙醇酰胺、泊洛沙姆407、丙二醇，搅拌40min，混合均匀，得到组分B；
S4、将组分C中瓜尔豆胶与甘油混合均匀后加入去离子水中，再加入五水偏硅酸钠，混合均匀，得到组分C；
S5、将组分B、组分C加入组分A中，在室温下搅拌55min混合均匀，得到气体检漏剂。
实施例5
一种气体检漏剂，包括组分A、组分B、组分C，组分A与组分B、组分C的质量比为50：52.5：41；
组分A包括以下重量份的组分：去离子水35份，正庚酸2份，十二碳二元酸2份，三乙醇胺10.3份，硼酸酯0.4份，苯并三氮唑0.3份；
组分B包括以下重量份的组分：去离子水50份，椰油酸二乙醇酰胺0.64份，泊洛沙姆407 0.08份，丙二醇1.78份；
组分C包括以下重量份的组分：去离子水35份，瓜尔豆胶0.25份，五水偏硅酸钠0.25份，甘油5.5份；
其制备方法，包括以下步骤：
S1、按照下述气体检漏剂的配方，准备各组分：
S2、将组分A中去离子水与正庚酸、十二碳二元酸、硼酸酯混合，升温至40-42℃，加入三乙醇胺，保温反应1.5h，加入苯并三氮唑，混合后得到组分A；
S3、将组分B中去离子水加热至45℃，加入椰油酸二乙醇酰胺、泊洛沙姆407、丙二醇，搅拌40min，混合均匀，得到组分B；
S4、将组分C中瓜尔豆胶与甘油混合均匀后加入去离子水中，再加入五水偏硅酸钠，混合均匀，得到组分C；
S5、将组分B、组分C加入组分A中，在室温下搅拌55min混合均匀，得到气体检漏剂。
实施例6
一种气体检漏剂，包括组分A、组分B、组分C，组分A与组分B、组分C的质量比为51.7：52.5：41；
组分A包括以下重量份的组分：去离子水35份，正庚酸2份，十二碳二元酸2份，三乙醇胺12份，硼酸酯0.4份，苯并三氮唑0.3份；
组分B包括以下重量份的组分：去离子水50份，椰油酸二乙醇酰胺0.64份，泊洛沙姆407 0.08份，丙二醇1.78份；
组分C包括以下重量份的组分：去离子水35份，瓜尔豆胶0.25份，五水偏硅酸钠0.25份，甘油5.5份；
其制备方法，包括以下步骤：
S1、按照下述气体检漏剂的配方，准备各组分：
S2、将组分A中去离子水与正庚酸、十二碳二元酸、硼酸酯混合，升温至40-42℃，加入三乙醇胺，保温反应1.5h，加入苯并三氮唑，混合后得到组分A；
S3、将组分B中去离子水加热至45℃，加入椰油酸二乙醇酰胺、泊洛沙姆407、丙二醇，搅拌40min，混合均匀，得到组分B；
S4、将组分C中瓜尔豆胶与甘油混合均匀后加入去离子水中，再加入五水偏硅酸钠，混合均匀，得到组分C；
S5、将组分B、组分C加入组分A中，在室温下搅拌55min混合均匀，得到气体检漏剂。
实施例7
本实施例与实施例5的区别仅在于泊洛沙姆为泊洛沙姆188。
对比例1
本对比例与实施例5的区别仅在于将泊洛沙姆407替换为常用的非离子表面活性剂OP-10。
对比例2
本对比例与实施例5的区别仅在于组分A包括以下重量份的组分：去离子水35份，正辛酸2份，十一碳二元酸2份，三乙醇胺10.3份，硼酸酯0.4份，苯并三氮唑0.3份。
对比例3
本对比例与实施例5的区别仅在于组分A中未加入硼酸酯，制备方法S2中反应时间为3h。
对比例4
本对比例与实施例5的区别仅在于制备方法步骤S4将组分C中去离子水与瓜尔豆胶、五水偏硅酸钠、甘油混合，得到组分C。
实验例1、起泡情况测定
将实施例3-7及对比例1-2的气体检漏剂分别灌装入气雾剂罐中，进行气密性实验，以电磁阀消音器为被检测部件，实验时，气源压力为2200Pa，将实施例1-7及对比例1-3的气体检漏剂喷在电磁性消音器多孔的一端，以市面产品为对比例4，通过观察起泡情况来判断泄漏点；观察结果见下表：
表1 实施例3-7及对比例1-2的气体检漏剂的起泡情况测定结果
电磁阀消音器的一端为多孔的烧结结构，相当于被检测部件的多个泄漏点，当进行气密性测试时，多孔的一端不断冒气，喷上气体检漏剂后，产生气泡，市面产品喷上后，不断产生气泡，且气泡由小逐渐变大，直至破裂，最大泡径在50-60mm，每个气泡包裹的泄漏点有多个，导致对泄漏点的位置定位不准确，而本发明实施例1-7的气体检漏剂喷上后，气泡由小立即变大，而且变大后的气泡泡径合适，每个气泡包裹1个泄漏点，从而对泄漏点的溯源性强，而且气泡稳定性好，持续起泡的时间合适。
实验例2、残留性测定
将实施例1的气体检漏剂和市面产品分别灌装入气雾剂罐中，进行残留性检测，检测方法为气密性实验，检测部件为电磁阀消音器，实验时，气源压力为866Pa，将气体检漏剂喷在电磁阀消音器多孔的一端，实验组喷实施例1的气体检漏剂，对照组喷市面上购得的气体检漏剂，喷完气体检漏剂后发现实验组和对照组的电磁阀消音器上都分别有很多气泡产生，然后使用清水冲一遍后，实验组的电磁阀消音器上无起泡残留，而对照组的电磁阀消音器上仍然有气泡产生，说明实施例1的气体检漏剂无残留，使用性更好。
实验例3、稳定性测定
取3份实施例5的气体检漏剂样品，分别标记为1-1、2-1和3-1，取3份对比例4的气体检漏剂样品，分别标记为1-2、2-2、3-2；样品1-1和1-2在温度6℃±2℃、湿度60%±10%的条件下放置，样品2-1和2-2在温度25℃±2℃、湿度60%±10%的条件下放置；样品3-1和3-2在温度40℃±2℃、湿度60%±10%的条件下放置；各样品放置6个月后，观察样品情况，发现样品1-1、2-1和3-1均完好，但是样品1-2、2-2、3-2底部均有胶体析出，说明实施例5的气体检漏剂在放置过程中的稳定性更好。
实验例4、理化性能测定
委托北京中科光析化工技术研究所，对实施例1的气体检漏剂进行检测，测试结果如下：
表2 实施例1的气体检漏剂的砷含量、铅含量、pH、密度、发泡力测试结果
表3 实施例1的气体检漏剂的腐蚀性测试结果
从表2、表3中可以看出，实施例1的气体检漏剂具体很好的发泡力，且不会对待检测设备如天然气储罐、管路等造成腐蚀，具备很好的安全保护性，适合实际生产推广。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种气体检漏剂，其特征在于，包括组分A、组分B与组分C，所述组分A与组分B、组分C的质量比为（39-68）：（47-63）：（35-48），
所述组分A包括以下重量份的组分：去离子水30-45份，正庚酸1-3份，十二碳二元酸1-3份，三乙醇胺6.5-16份，硼酸酯0.3-0.5份，苯并三氮唑0.2-0.5份；
所述组分B包括以下重量份的组分：去离子水45-60份，发泡剂0.56-1份，丙二醇1.44-2份；
所述组分C包括以下重量份的组分：去离子水30-40份，瓜尔豆胶0.1-0.5份，五水偏硅酸钠 0.1-0.5份，甘油4.8-7.0份；
所述发泡剂为椰油酸二乙醇酰胺与泊洛沙姆质量比为8：1的混合物；
所述泊洛沙姆为泊洛沙姆407；
所述气体检漏剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照所述的气体检漏剂，准备各组分；
S2、将组分A中去离子水与正庚酸、十二碳二元酸、硼酸酯混合，升温至40-42℃，加入三乙醇胺，保温反应1-2h，加入苯并三氮唑，混合后得到组分A；
S3、将组分B中去离子水加热至40-50℃，加入发泡剂、丙二醇，混合均匀，得到组分B；
S4、将组分C中瓜尔豆胶与甘油混合均匀后加入去离子水中，再加入五水偏硅酸钠，混合均匀，得到组分C；
S5、将组分B、组分C加入组分A中，混合均匀，得到气体检漏剂。
2.根据权利要求1所述的一种气体检漏剂，其特征在于，所述正庚酸与所述十二碳二元酸、所述三乙醇胺的质量比为1：1：6。
3.一种气体检漏剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按照权利要求1-2任意一项所述的气体检漏剂，准备各组分；
S2、将组分A中去离子水与正庚酸、十二碳二元酸、硼酸酯混合，升温至40-42℃，加入三乙醇胺，保温反应1-2h，加入苯并三氮唑，混合后得到组分A；
S3、将组分B中去离子水加热至40-50℃，加入发泡剂、丙二醇，混合均匀，得到组分B；
S4、将组分C中瓜尔豆胶与甘油混合均匀后加入去离子水中，再加入五水偏硅酸钠，混合均匀，得到组分C；
S5、将组分B、组分C加入组分A中，混合均匀，得到气体检漏剂。
4.根据权利要求3所述的一种气体检漏剂的制备方法，其特征在于，所述S2中，保温反应时间为1.5h。
5.根据权利要求3所述的一种气体检漏剂的制备方法，其特征在于，所述S3中，混合为搅拌混合，搅拌时间为30-50min。
6.根据权利要求3所述的一种气体检漏剂的制备方法，其特征在于，所述S5中，混合为在室温下搅拌混合，搅拌时间为50-60min。
7.一种气体检漏剂的应用，其特征在于，如权利要求1-2任意一项所述气体检漏剂用于对天然气管路、阀门、接头、焊缝进行漏气检测。
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