CN1597140A - 一种聚乙烯防腐管道外防腐层补口方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种聚乙烯防腐管道外防腐层补口方法。主要解决现有的聚乙烯防腐管道外防腐层补口方法使涂层的相容性差及防腐层使用寿命低的问题。该方法是管线接口处经喷砂除锈处理后进行喷涂补口，喷涂补口按如下步骤：a、先对管口加热，然后喷涂熔结环氧粉末；b、在环氧胶化期间进行共聚物胶粘剂粉末喷涂；c、胶粘剂熔融状态下喷涂改性聚乙烯粉末。该方法使补口处防腐层与主防腐层相容性好，提高了防腐补口层质量和防腐性能，整条管线的使用寿命长。
Description
技术领域：
本发明涉及外防腐为聚烯烃类的金属管道接口处的补口防腐方法，属于一种聚乙烯防腐管道外防腐层补口方法。
背景技术：
金属管道的外层防腐方法有多种，对于长距离、大口径的管道外防腐一般采用三层结构的聚烯烃防腐层，它将环氧粉末、聚烯烃涂层的优点集于一体，有较好的抗冲击、抗剥离及抗腐蚀等性能，使用寿命长且适应各种恶劣的地质环境，是目前公认最可靠的金属管道外防腐结构。上述过程的防腐层只是针对单根管进行防腐，在实际应用时需要将多根管焊接而连成管线，这样就需要在金属管道接口处进行补口防腐，而外防腐层补口技术对管线的防腐效果起着非常重要的作用，理论上说补口处的防腐层应与管道主体外防腐涂层具有连续性，这样才会保证管体本身防腐质量，不会降低管道防腐层的寿命，达到较好的防腐目的。
目前采用的聚乙烯防腐管道外防腐层补口方法主要是热收缩带或热收缩套法，该补口方法受环境因素和人为因素影响较大，热融粘结施工过程使得收缩套易形成气穴、空气泡；管体表面预热和加热温度与材料的收缩不同步，从而引起涂层的附着力下降，最重要的是热缩带或套极性低而与管体涂层的相容性差，随着使用年限的增加、冬夏的交替，热收缩带或套与管体涂层易产生分离，使防腐层的寿命降低。
发明内容：
为了克服现有的聚乙烯防腐管道外防腐层补口方法使涂层的相容性差及防腐层使用寿命低的不足，本发明提供一种聚乙烯防腐管道外防腐层补口方法，该方法在使用时施工范围大，补口处防腐层与主防腐层相容性好，从而提高防腐补口层质量和防腐性能，进而提高整条管线的使用寿命。
本发明的技术方案是：该聚乙烯防腐管道外防腐层补口方法是管线接口处经喷砂除锈处理后进行喷涂补口，喷涂补口按如下步骤：
a、环氧粉末喷涂，喷涂前先对管口预热到100℃-120℃，然后进行环氧粉末喷涂；
b、共聚物粉末喷涂，在环氧胶化期间进行共聚物粉末喷涂；
c、改性聚乙烯粉末喷涂，共聚物熔融状态下进行改性聚乙烯粉末喷涂。
上述的喷砂除锈的砂料采用25-40目的棕刚玉砂或钢砂；环氧粉末的粒度为100-180目，涂层厚度为80μm-100μm；共聚物粉末的粒度为60-140目，涂层厚度为170-250μm；改性聚乙烯粉末粒度为60-80目，涂层厚度为1.5-2mm；改性聚乙烯粉末喷涂结束后用火在涂层表面燎一下。
本发明具有如下有益效果：由于采取上述方案中的先对管口加热，然后进行熔结环氧粉末喷涂，这样就会使涂层对钢管的附着力高，而且还有良好的耐化学性能、抗阴极剥离性能、耐热性能等；在环氧胶化期间进行共聚物粉末喷涂，在共聚物熔融状态进行聚乙烯粉末喷涂，由于共聚物在结构上兼有极性和非极性功能，极性分子团能参与底层环氧固化反应，产生化学键联接，而非极性分子团可以很容易的与聚乙烯表层熔融结合在一起，使其与耐环境应力强的外层改性聚乙烯粉末喷涂层粘结牢固。
具体实施方式：
该聚乙烯防腐管道外防腐层补口方法分为以下步骤：
1、管口喷砂除锈，管口除锈采用环保喷砂机除锈，其优点是可边喷砂边回收，利用真空泵将喷到金属表面反射的砂粒及产生的粉尘、氧化皮吸到回收室，经过滤，砂粒重复使用。使用该喷砂机，空气中没有粉尘，管体表面没有浮尘，省去进一步清理工序，除锈质量Sa2.5级以上，砂料采用耐磨性好的25-40目的棕刚玉砂或钢砂。
2、防腐层喷涂补口：
a、熔结环氧粉末喷涂，喷涂前先对管口预热到100℃-120℃，大口径管线采用重熔枪加热，该枪火力大，加热迅速，小口径管线可直接用喷塑枪加热；在管口加热到预定温度后，点燃喷塑枪，调整火焰和压缩气体的大小，然后开启粉阀进行环氧粉末喷涂，调整喷涂火焰及喷涂速度以保证熔融粉末粘结到管子，环氧粉末的粒度为100-180目，涂层厚度80-100μm。熔结环氧粉末作为管道专用的防腐材料，具有优良的耐腐蚀、耐阴极剥离及良好的粘结力，将环氧粉末作为底层喷涂到钢管表面，环氧对金属表面具有很强的附着力，极大的提高了管道的剥离强度及耐阴极剥离等性能指标；选用与外防腐层相同的环氧粉末作为补口喷涂涂料，还有良好的耐化学性能、抗阴极剥离性能、耐热性能等。
b、共聚物粉末喷涂：在环氧胶化期间进行共聚物粉末喷涂，共聚物粉末的粒度为60-140目，涂层厚度为170-250μm；该共聚物为聚乙烯添加顺丁烯二酸酐接枝而成，将其作为中间层，在结构上兼有极性和非极性功能，极性分子团能同底层环氧分子团发生化学反应，这样胶粘剂参与环氧固化反应，产生化学键联接，而非极性分子团可以很容易的与聚乙烯表层熔融结合在一起。
c、改性聚乙烯粉末喷涂：共聚物胶粘剂在熔融状态下进行改性聚乙烯粉末喷涂，改性聚乙烯粉末粒度为60-80目，涂层厚度为1.5-2.1mm，改性聚乙烯粉末喷涂结束后用火在涂层表面燎一下，使涂层表层粉末很好的熔融，达到光滑平整。改性聚乙烯涂层作为外防护层，其耐环境应力开裂时间远好于一般聚乙烯。该材料在高密度聚乙烯的基础上经过改性处理而得到，它耐环境开裂温度高，同时也增强了热稳定性，从而满足管线外防腐保护层的性能要求，并广泛应用于聚乙烯防腐管道上。改性聚乙烯与共聚物胶粘剂属同类材料，相熔性好，熔融状态下能有机地结为一体。
上述三种粉末的喷涂可采用同一套喷涂装置，在每次喷涂前将送粉器内的粉更换即可。
实施例1
对于直径114mm～219mm的外防腐管线接口处的补口：
在接口处焊接结束后，利用喷砂机进行除锈，采用40目的钢砂，除锈质量可达到Sa2.5级以上，先对管口用重熔枪加热到100℃，此时点燃喷塑枪，调整火焰和压缩气体的大小，然后开启粉阀进行环氧粉末喷涂，环氧粉末的粒度为180目，涂层厚度为85μm；环氧粉末喷涂结束后，迅速把送粉器内的环氧粉末更换成共聚物粉末，在环氧胶化前喷涂共聚物粉末，共聚物粉末的粒度为140目，涂层厚度为170μm；共聚物粉末喷涂结束后，迅速把送粉器内的共聚物粉末更换成改性聚乙烯粉末，换粉期间用喷塑枪的火焰在共聚物粉末涂层表面燎一下，此时共聚物粉末层处在熔融状态，喷涂改性聚乙烯粉末，改性聚乙烯粉末粒度为80目，涂层厚度为1.5mm，改性聚乙烯粉末喷涂结束后，用喷塑枪的火焰在改性聚乙烯粉末涂层表面燎一下，至此外防腐管线接口处的补口结束。当此补口处冷却到常温时，测得补口处如下数据：
| 性能 | 指标 | 实测值 | 检测标准 |
| 剥离强度，N/cm(25℃±5℃) | 50 | 90 | SY/T0413-2002《埋地钢质管道聚乙烯层技术标准》 |
| 电火花检漏 | 15KV无漏点 | 25KV无漏点 | |
| 抗冲击强度(J/mm) | 8 | 9 |
上表中数据可以看出，该补口方法使防腐管道外防腐层的接口处的性能指标优于现有热缩套补口方法所得到的接口，能够达到与管道主防腐层一致的保护水平。
实施例2
对于直径为273mm～500mm的外防腐管线接口处的补口：
在接口处焊接结束后，利用喷砂机进行除锈，采用30目的钢砂，除锈质量可达到Sa2.5级以上，先对管口用重熔枪加热到110℃，此时点燃喷塑枪，调整火焰和压缩气体的大小，然后开启粉阀进行环氧粉末喷涂，环氧粉末的粒度为150目，涂层厚度为100μm；环氧粉末喷涂结束后，迅速将送粉器内的环氧粉末更换成共聚物粉末，在环氧胶化期间进行共聚物粉末喷涂，共聚物粉末的粒度为100目，涂层厚度为210μm；共聚物粉末喷涂结束后，迅速换粉，换粉期间用喷塑枪的火焰在共聚物粉末涂层表面燎一下，此时共聚物粉末层处在熔融状态，喷涂改性聚乙烯粉末，改性聚乙烯粉末粒度为70目，涂层厚度为1.8mm，改性聚乙烯粉末喷涂结束后，用喷塑枪的火焰在改性聚乙烯粉末涂层表面燎一下，至此外防腐管线接口处的补口结束。当此补口处冷却到常温时，测得补口处如下数据：
| 性能 | 指标 | 实测值 | 检测标准 |
| 剥离强度，N/cm(25℃±5℃) | 50 | 78 | SY/T0413-2002《埋地钢质管道聚乙烯层技术标准》 |
| 电火花检漏 | 15KV 无漏点 | 25KV 无漏点 | |
| 抗冲击强度(J/mm) | 8 | 10 |
上表中数据可以看出，该补口方法使防腐管道外防腐层的接口处的性能指标优于现有热缩套补口方法所得到的接口，能够达到与管道主防腐层一致的保护水平。
实施例3
对于直径为500mm～800mm的外防腐管线接口处的补口：
在接口处焊接结束后，利用喷砂机进行除锈，采用25目的钢砂，除锈质量可达到Sa2.5级以上，先对管口用重熔枪加热到120℃，此时点燃喷塑枪，调整火焰和压缩气体的大小，然后开启粉阀进行环氧粉末喷涂，环氧粉末的粒度为100目，涂层厚度为75μm；环氧粉末喷涂结束后，迅速把送粉器内的环氧粉末更换成共聚物粉末，在环氧胶化前喷涂共聚物粉末，共聚物粉末的粒度为60目，涂层厚度为250μm；共聚物粉末喷涂结束后，迅速把送粉器内的共聚物粉末更换成改性聚乙烯粉末，换粉期间用喷塑枪的火焰在共聚物粉末涂层表面燎一下，此时共聚物粉末层处在熔融状态，喷涂改性聚乙烯粉末，改性聚乙烯粉末粒度为60目，涂层厚度为2.1mm，改性聚乙烯粉末喷涂结束后，用喷塑枪的火焰在改性聚乙烯粉末涂层表面燎一下，至此外防腐管线接口处的补口结束。当此补口处冷却到常温时，测得补口处如下数据：
| 性能 | 指标 | 实测值 | 检测标准 |
| 剥离强度，N/cm(25℃±5℃) | 50 | 70 | SY/T0413-2002《埋地钢质管道聚乙烯层技术标准》 |
| 电火花检漏 | 15KV 无漏点 | 25KV 无漏点 | |
| 抗冲击强度(J/mm) | 8 | 10 |
上表中数据可以看出，该补口方法使防腐管道外防腐层的接口处的性能指标优于现有热缩套补口方法所得到的接口，能够达到与管道主防腐层一致的保护水平。
该方法可用于不同管径、不同壁厚的三层结构的聚烯烃防腐层的防腐管补口、补伤，弯头、三通、异径管等不规则形状的防腐；施工简便，费用与现有热缩套补口技术相比可节省30％以上，在使用时施工范围大，补口处防腐层与主防腐层相容性好，从而提高防腐补口层质量和防腐性能，进而提高整条管线的使用寿命。
Claims (6)
1、一种聚乙烯防腐管道外防腐层补口方法，管线接口处经喷砂除锈处理后进行喷涂补口，喷涂补口按如下步骤：
a、熔结环氧粉末喷涂，喷涂前先对管口预热到100-120℃，然后进行喷涂；
b、共聚物胶粘剂粉末喷涂，该共聚物为聚乙烯添加顺丁烯二酸酐接枝而成，在环氧胶化期间喷涂共聚物胶粘剂；
c、改性聚乙烯粉末喷涂，在胶粘剂熔融的状态下喷涂改性聚乙烯粉末。
2、根据权利要求1所述的一种聚乙烯防腐管道外防腐层补口方法，其特征在于：喷砂除锈的砂料采用25-40目的棕刚玉砂或钢砂。
3、根据权利要求1所述的一种聚乙烯防腐管道外防腐层补口方法，其特征在于：环氧粉末的粒度为100-180目，涂层厚度80-100μm。
4、根据权利要求1所述的一种聚乙烯防腐管道外防腐层补口方法，其特征在于：共聚物胶粘剂粒度为60-140目，涂层厚度为170-250μm。
5、根据权利要求1所述的一种聚乙烯防腐管道外防腐层补口方法，其特征在于：改性聚乙烯的粒度为60-80目，涂层厚度为1.5-2.1mm。
6、根据权利要求1所述的一种聚乙烯防腐管道外防腐层补口方法，其特征在于：改性聚乙烯粉末喷涂结束后用火在涂层表面燎一下。
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