一種環氧玻纖增強管道補口方法
【專利摘要】本發明公開了一種環氧玻纖增強管道補口方法，其工藝流程經過補口表面噴砂處理、補口表面氣體處理和補口表面防腐等步驟，對補口區域的PE材料采用氣體處理劑進行極化處理，處理過程簡單，表面處理均勻；防腐結構同管體有效地形成一體，防腐結構長期性能穩定，使用壽命長，選用耐高溫性能的無溶劑涂料和高強玻璃纖維布，能夠滿足高溫環境的應用，在克服傳統熱收縮套（帶)的固有技術缺陷的同時，增強了補口結構的硬度和耐磨性能。本發明工藝簡單、操作簡便、粘接力強、防腐性能高、適應溫度范圍廣，便于推廣應用。
【專利說明】一種環氧玻纖增強管道補口方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及鋼制管道施工【技術領域】，具體地說是涉及一種環氧玻纖增強管道補口方法。
【背景技術】
[0002]管道施工廣泛存在于石油、化工、電力、通訊、市政及建筑等多個行業，在管道施工中所使用的鋼制管道，必須是經過防腐處理的管道，3PE防腐結構是管道外防腐比較普遍采用的防腐結構，實踐證明這種防腐結構具有比較理想的綜合性能，而在管道施工中，鋼制管道接口焊縫處的防腐是在施工現場完成的，其所采用的管道補口防腐技術的性能對管道的整體防腐效果具有重大的影響，從某種程度上講，其決定了管道防腐效果的成敗。3PE防腐管的接口焊縫防腐普遍地采用熱縮套(帶)補口技術，該技術采用環氧底漆上加熱收縮套(帶)，熱收縮套(帶)的結構為收縮底材加熱熔膠的復合結構，實際的施工方法為:對補口底材進行處理后涂刷上環氧底漆、底漆實干后包縛上收縮套(帶)、然后將熱收縮套(帶)加熱使其受熱收縮，同時使熱收縮套(帶)上的熱熔膠受熱融化，加熱到合適的程度后停止加熱，待熱收縮套(帶)自然冷卻后固定在補口處。這種傳統的熱縮套(帶)補口技術在使用中存在的缺點是:熱收縮套(帶)補口技術沒有解決補口材料同PE基材的有效黏結問題，包括底漆同補口區域的PE材料的黏結以及熱收縮套(帶)同底漆和PE的黏結，隨著環境應力的破壞，熱收縮套(帶)易發生松弛脫離現象，導致補口區域的防腐效果差；熱收縮套(帶)補口技術對加熱操作的要求高，加熱程度必須嚴格控制，加熱不充分時熱熔膠不完全融化，導致熱收縮套(帶)結構中存在空隙或黏結缺陷，形成防腐薄弱處；力口熱過度時將使熱收縮套(帶)炭化，導致熱收縮套(帶)帶損壞；熱縮套(帶)補口技術受熱熔膠耐溫性的限制，其應用溫度范圍偏低。為了解決傳統的熱縮套(帶)補口技術中出現的這些問題，本 申請人:研發了一種新的管道補口方法，并獲得了中國專利，專利號為:ZL200710301715.0 ;專利名稱為:一種管道補口方法。該方法以環氧涂料為主體補口防腐材料，其通過氣體處理劑對補口區域進行處理，氣體中的成分分子和補口區域搭接的PE之間產生化學反應，使PE表面極性化，而環氧涂料也是極性化材料，兩者之間通過形成化學鍵實現了化學粘接，粘接強度高，環氧涂料與裸露的鋼材之間的粘接力能達到IOMPa以上，與PE之間的粘接力能達到5MPa以上，有效的解決了上述傳統熱縮套(帶)補口技術出現的問題。但在含砂石的土質環境中，防腐施工更希望有一種具備以下特點的補口技術:在克服傳統熱收縮套(帶)的固有技術缺陷的同時，增強補口結構的硬度和耐磨性能，并且能一次性涂刷成型，因此，對中圍專利號為:ZL200710301715.0 ;專利名稱為:一種管道補口方法的專利技術進行改進，是本 申請人:當前的重要任務。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是克服現有技術中的不足，提供一種工藝簡單、操作簡便、粘接力強、防腐性能高并對管道起增強作用的環氧玻纖增強管道補口方法。[0004]為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案，一種環氧玻纖增強管道補口方法，其工藝步驟如下:
[0005]a.補口表面噴砂處理
[0006]將補口表面金屬物體表面進行垂直噴砂處理到Sa2.5級或手工打磨處理到St3.0級，表面粗糙度達到40-80微米，沿管道軸向方向距裸露金屬與PE交界處至少5cm以內的PE表面進行噴砂或手工打磨處理，處理后的金屬和PE表面用高壓空氣或采用刷子手工清掃方法吹掃干凈；
[0007]b.補口表面氣體處理
[0008]用塑料膜和膠帶將表面處理后的補口區域密封，密封時須確保密封區域內有一定的空間并確保無漏氣處，將氣體處理劑注入密封的區域內，保持一段時間，氣體處理劑注入后保持5-10分鐘后，用尾氣處理裝置將密封區域內的處理劑抽出，然后將塑料膜去除；
[0009]C.補口表面防腐
[0010]補口表面氣體處理后，在去掉塑料密封膜后的10分鐘內涂刷防腐涂料中的底漆，金屬區域的涂層厚度不低于500微米、PE區域的涂層厚度不低于300微米，涂刷過程中應隨時用濕膜測厚儀檢測濕膜厚度，涂料涂裝完畢后，在涂料表面纏上一層高強玻璃纖維布，高強玻璃纖維布表面再涂上一層涂料面漆，涂裝完畢后整個防腐層厚度不低于1500微米。
[0011]上述所述的步驟b中的氣體處理劑由強氧化性氣體二氧化氮、臭氧、氟氣和非活性氣體氮氣混合組成，其成分含量范圍為:
[0012]二氧化氮: 1%_10%
[0013]臭氧:1%-10%
[0014]氟氣:1%-10%
[0015]氮氣:1%-99%
[0016]上述所述氮氣也可由氦氣、氖氣或氬氣替換使用；而非活性氣體氦氣、氮氣、氖氣、氬氣既可單一使用，也可混合使用，其在氣體處理劑中所占比例為1% -99%。
[0017]上述所述二氧化氮、臭氧、氟氣、氦氣、氮氣、氖氣、氬氣的比例為體積百分比,其比例之和應為100%。
[0018]上述所述步驟c中所使用的防腐涂料為雙組分無溶劑液體環氧涂料，包括環氧類、聚氨酯類極性涂料，可以是單一型號的涂料，也可以是不同型號的涂料。
[0019]上述所述步驟c中所使用的高強玻璃纖維布為無堿玻璃纖維布，不含蠟，單位面積質量為200?300g/m2，徑向與緯向拉伸斷裂強力不低于180N/25mm。
[0020]本發明工藝方法的原理是通過氣體處理劑對補口區域的PE進行極化處理，氣體中的成分分子與補口區域的PE之間發生化學反應，使非極性表面極性化，而根據工程的具體防腐要求而采用的涂料也屬于極性材料，因此涂料同補口區域的PE材料能有效地結合，其附著力達5MPa以上。
[0021]本工藝方法還具有以下優點:
[0022]該技術發明對補口區域的PE材料采用氣體處理劑進行極化處理，處理過程簡單，表面處理均勻；防腐結構同管體有效地形成一體，防腐結構長期性能穩定，使用壽命長，選用耐高溫性能的無溶劑涂料和高強玻璃纖維布，能夠滿足高溫環境的應用，在克服傳統熱收縮套(帶)的固有技術缺陷的同時，增強了補口結構的硬度和耐磨性能。[0023]本發明工藝簡單、操作簡便、粘接力強、防腐性能高、適應溫度范圍廣，達到了發明目的。
【具體實施方式】:
[0024]下面通過實施例詳述本發明，一種環氧玻纖增強管道補口方法，其工藝步驟如下:
[0025]a.補口表面噴砂處理
[0026]將補口表面金屬物體表面進行垂直噴砂處理到Sa2.5級，表面粗糙度達到60微米，沿管道軸向方向距裸露金屬與PE交界處5cm以內的PE表面都進行噴砂打磨處理，處理后的金屬和PE表面用高壓空氣方法吹凈；
[0027]b.補口表面氣體處理
[0028]用塑料膜和膠帶將表面處理后的補口區域密封，密封時確保密封區域內有一定的空間并確保無漏氣處，將氣體處理劑注入密封的區域內，保持5分鐘后，用尾氣處理裝置將密封區域內的處理劑抽出，然后將塑料膜去除；
[0029]氣體處理劑由2 %的二氧化氮，I %的臭氧，I %的氟氣，21 %氦氣，25 %氮氣，25 %氖氣及25%!?氣混合而成。
[0030]c補口表面防腐
[0031]補口表面氣體處 理后，在去掉塑料密封膜后的10分鐘內涂刷防腐涂料中的底漆，金屬區域的涂層厚度為500微米、PE區域的涂層厚度為300微米，涂刷過程中用濕膜測厚儀檢測濕膜厚度，涂料涂裝完畢后，在涂料表面纏上一層高強玻璃纖維布，高強玻璃纖維布為不含蠟的無堿玻璃纖維布，其單位面積質量為260g/m2，徑向與緯向拉伸斷裂強力為180N/25mm ;然后再在高強玻璃纖維布表面再涂上一層涂料面漆，涂裝完畢后整個防腐層厚度為1500微米。
[0032]所述氣體處理劑中的氮氣也可由氦氣、氖氣或氬氣替換使用，或者將氦氣、氮氣、氖氣、氬氣混合使用。
【權利要求】
1.一種環氧玻纖增強管道補口方法，其工藝步驟如下: a.補口表面噴砂處理: 將補口表面金屬物體表面進行垂直噴砂處理到Sa2.5級或手工打磨處理到St3.0級，表面粗糙度達到40-80微米，沿管道軸向方向距裸露金屬與PE交界處至少5cm以內的PE表面進行噴砂或手工打磨處理，處理后的金屬和PE表面用高壓空氣或采用刷子手工清掃方法吹掃干凈； b.補口表面氣體處理: 用塑料膜和膠帶將表面處理后的補口區域密封，密封時須確保密封區域內有一定的空間并確保無漏氣處，將氣體處理劑注入密封的區域內，保持一段時間，氣體處理劑注入后保持5-10分鐘后，用尾氣處理裝置將密封區域內的處理劑抽出，然后將塑料膜去除； c補口表面防腐 補口表面氣體處理后，在去掉塑料密封膜后的10分鐘內涂刷防腐涂料中的底漆，金屬區域的涂層厚度不低于500微米、PE區域的涂層厚度不低于300微米，涂刷過程中應隨時用濕膜測厚儀檢測濕膜厚度，涂料涂裝完畢后，在涂料表面纏上一層高強玻璃纖維布，高強玻璃纖維布表面再涂上一層涂料面漆，涂裝完畢后整個防腐層厚度不低于1500微米。
2.根據權利要求1所述的環氧玻纖增強管道補口方法，其特征在于:所述步驟b中的氣體處理劑由強氧化性氣體二氧化氮、臭氧、氟氣和非活性氣體氮氣混合組成，其成分含量范圍為: 二氧化氮: 1%-10% 臭氧:1%-10% 氟氣:1%-10% 氮氣:1%-99% 上述所述氮氣也可由氦氣、氖氣或氬氣替換使用；而氦氣、氮氣、氖氣、氬氣既可單一使用，也可混合使用，其在氣體處理劑中所占比例為1% -99% ;所述二氧化氮、臭氧、氟氣、氦氣、氮氣、氖氣、氬氣的比例為體積百分比，其比例之和應為100 %。
3.根據權利要求1所述的環氧玻纖增強管道補口方法，其特征在于:所述步驟c中所使用的防腐涂料為雙組分無溶劑液體環氧涂料，包括環氧類、聚氨酯類極性涂料，可以是單一型號的涂料，也可以是不同型號的涂料。
4.根據權利要求1所述的環氧玻纖增強管道補口方法，其特征在于:所述步驟c中所使用的高強玻璃纖維布為不含蠟的無堿玻璃纖維布，其單位面積質量為200-300g/m2，徑向與緯向拉伸斷裂強力不低于180N/25mm。
【文檔編號】F16L55/168GK103807564SQ201410079779
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年3月6日 優先權日:2014年3月6日
【發明者】王國境, 王紅杰, 王國輝, 李春燕, 蘇猛, 李日文 申請人:北京北科雙元涂料科技有限公司