一種保溫管道防腐保溫層修復結構及修復方法與流程

本發明涉及油氣管道腐蝕控制技術領域，特別涉及一種保溫管道防腐保溫層修復結構及修復方法。

背景技術：

石油天然氣通常通過油氣管道輸送。保溫管道是一種重要的油氣管道。采用保溫管道輸送油氣能夠減少加熱站數量、降低耗電量和耗油量，從而達到節能降耗的要求。保溫管道防腐保溫層由防腐層、保溫層和外防護層組成。保溫管道的補口位置是整條管道的薄弱地區，極易發生腐蝕。經過分析，管道補口位置處的管體發生腐蝕的原因主要包括：1、補口處的外防護層與主管道外防護層之間的粘結失效產生縫隙，導致地下水從縫隙處進入保溫層而腐蝕管體；2、保溫管道端部的防水帽破損或者與管道主體外防護層之間的粘結失效而產生縫隙，導致地下水從縫隙處進入保溫層而腐蝕管體；3、補口位置處管體的防腐層失效，導致管體無有效的外腐蝕控制措施。以上三個因素的綜合作用導致管體發生嚴重的外腐蝕。

當保溫管道發生外腐蝕后，除了要對管體本身進行修復，還需要對相應的防腐保溫層進行修復。目前，對保溫管道防腐保溫層的修復無相關的標準和規范進行規定。

在實現本發明的過程中，本發明人發現現有技術中至少存在以下問題：現有的對保溫管道防腐保溫層進行的修復方法密封性能以及防水性能較差，不能有效地防止保溫管道管體發生腐蝕。

技術實現要素：

為了解決上述的技術問題，本發明實施例提供一種密封性能以及防水性能良好、能夠有效防止保溫管道管體發生腐蝕的保溫管道防腐保溫層修復結構及修復方法。

具體而言，包括以下的技術方案：

一方面，本發明實施例提供一種保溫管道防腐保溫層修復結構，所述修復結構包括：粘彈體膠帶層、聚氨酯泡沫層以及熱烤壓敏膠帶層；所述粘彈體膠帶層包覆在所述保溫管道的待修復區域的管體外表面上，并延伸至所述保溫管道的非修復區域的外防護層外表面，其中，延伸的長度為60～80mm；所述聚氨酯泡沫層包覆在所述粘彈體膠帶層上，所述聚氨酯泡沫層的兩端分別與所述保溫管道非修復區域的保溫層連接；所述熱烤壓敏膠帶層包覆在所述聚氨酯泡沫層上，并延伸至所述保溫管道的非修復區域的外防護層外表面，延伸的長度為80～120mm。

進一步地，所述修復結構還包括：非固化防腐膏層；所述非固化防腐膏層包覆在所述保溫管道待修復區域和非修復區域連接處的保溫層的端面上且位于所述粘彈體膠帶層內側，所述非固化防腐膏層與所述保溫管道待修復區域的管體表面之間具有坡度。

第二方面，本發明實施例提供一種保溫管道防腐保溫層修復方法，所述修復方法包括：

步驟a，對所述保溫管道待修復區域的管體表面進行清潔處理，使所述管體表面的除銹等級達到粘彈體膠帶的施工要求；

步驟b，以纏繞的方式將所述粘彈體膠帶包覆在經過所述清潔處理的管體表面，并延伸至所述保溫管道的非修復區域的外防護層外表面，延伸的長度為60～80mm；

步驟c，將聚氨酯泡沫材料包覆在所述粘彈體膠帶上，并且使聚氨酯泡沫材料與所述保溫管道非修復區域的保溫層連接；

步驟d，將熱烤壓敏膠帶包覆在所述聚氨酯泡沫材料的表面上，并延伸至所述保溫管道的非修復區域的外防護層外表面，延伸的長度為80～120mm。

進一步地，步驟b之前還包括：將非固化防腐膏層涂覆在所述保溫管道待修復區域和非修復區域連接處的保溫層的端面上，并且使所述非固化防腐膏與所述保溫管道待修復區域的管體表面之間形成斜坡。

進一步地，步驟b中，采用螺旋纏繞的方式將所述粘彈體膠帶包覆在所述管體表面，所述粘彈體膠帶的搭接寬度為8～12mm。

進一步地，步驟b中，采用對包纏繞的方式將所述粘彈體膠帶包覆在所述管體表面，相鄰兩條粘彈體的搭接寬度為8～12mm，每條粘彈體膠帶的首尾兩端的 搭接長度為80～120mm。

進一步地，步驟c中，采用預制聚氨酯泡沫材料保溫瓦包覆的方式將所述聚氨酯泡沫材料包覆在所述粘彈體膠帶上；所述修復方法還包括：向所述聚氨酯泡沫材料保溫瓦與所述保溫管道非修復區域的保溫層之間的縫隙中填充非固化防腐膏。

進一步地，步驟c中，采用現場發泡的方式將所述聚氨酯泡沫材料包覆在所述粘彈體膠帶上。

進一步地，步驟d中，采用多塊熱烤壓敏膠帶搭接包覆的形式進行熱烤壓敏膠帶的包覆，相鄰兩塊熱烤壓敏膠帶的搭接寬度為50mm以上。

進一步地，步驟a中，采用噴砂處理或者手工電動處理對所述保溫管道待修復區域的管體表面進行清潔。

進一步地，所述管體表面包括管體缺陷補強后的套筒表面、管體補強板表面和/或原管體表面。

本發明實施例提供的技術方案的有益效果是：

本發明實施例提供的保溫管道防腐保溫層修復結構中，粘彈體膠帶包覆在管體表面起到防腐作用，在粘彈體膠帶外側包覆聚氨酯泡沫起到保溫作用，最后在聚氨酯泡沫外側包覆熱烤壓敏膠帶，熱烤壓敏膠帶能夠與保溫管道原外防護層形成良好粘接，從而起到密封、防水的作用。本發明實施例提供的修復結構在保證管道保溫性能的前提下，還具有良好的密封性能、防水性能以防腐蝕性能，能夠有效解決因防腐保溫層失效而導致的保溫管道管體腐蝕問題。本發明實施例提供的修復結構適用于對各類型保溫管道補口修復、管體缺陷修復后的防腐保溫層修復和埋地保溫管道的防腐保溫層大修，特別適用于埋地保溫管道防腐保溫層修復，從而保證油氣的正常輸送。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例提供的保溫管道防腐保溫層修復結構的結構示意圖；

圖2為本發明另一實施例提供的保溫管道防腐保溫層修復結構的結構示意圖。

附圖標記分別表示：

1-非固化防腐膏層，2-粘彈體膠帶層，3-聚氨酯泡沫層，4-熱烤壓敏膠帶層，5-待修復區域的保溫管道管體，6-非修復區域的保溫管道外防護層。

具體實施方式

為使本發明的技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步地詳細描述。除非另有定義，本發明實施例所用的所有技術術語均具有與本領域技術人員通常理解的相同的含義。

一方面，本發明實施例提供一種保溫管道防腐保溫層修復結構，參見圖1并結合圖2，該修復結構包括：粘彈體膠帶層2、聚氨酯泡沫層3以及熱烤壓敏膠帶層4；粘彈體膠帶層2包覆在保溫管道的待修復區域的管體5外表面上，并延伸至保溫管道的非修復區域的外防護層6外表面，其中，延伸的長度為60～80mm。聚氨酯泡沫層3包覆在粘彈體膠帶層上，聚氨酯泡沫層3的兩端分別與保溫管道非修復區域的保溫層(圖中未示出)連接；熱烤壓敏膠帶層4包覆在聚氨酯泡沫層3上，并延伸至所述保溫管道的非修復區域的外防護層外表面，延伸的長度為80～120mm。

本發明實施例提供的修復結構中，粘彈體膠帶是一種新型的、高性能彈性體聚烯烴材料，兼具固體膠粘材料和液體膠粘材料的雙重特征，具有優異的粘接性、防腐性能以及防水密封性；聚氨酯泡沫具有良好的保溫性能；熱烤壓敏膠帶是一種新型防腐材料，通過將高性能丁基橡膠改性壓敏膠涂覆在輻射交聯聚乙烯基材上制成，廣泛應用于石油，天然氣等在役管線修復和新建管線補口領域，將其作為外防護層能夠提供良好的防護作用，保證修復結構的完整。基于上述三種材料的特點，本發明實施例提供的修復結構在保證管道保溫性能的前提下，還具有良好的密封性能、防水性能以防腐蝕性能，能夠有效解決因防腐保溫層失效而導致的保溫管道管體腐蝕問題。本發明實施例提供的修復結構適用于適用于對各類型保溫管道補口修復、管體缺陷修復后的防腐保溫層修復和埋地保溫管道的防腐保溫層大修，特別適用于埋地保溫管道防腐保溫層修復， 從而保證油氣的正常輸送。

進一步地，當腐蝕發生在管道連接處的補口位置處時，如果包覆在保溫層上的防水帽發生了破損，在對防腐保溫層進行修復時，需要將防水帽去除，這樣保溫層的端面就會暴露出來(參見圖2)；當腐蝕發生在管道中部時，在對防腐保溫層進行修復時，需要將待修復區域的保溫層去除，這樣也使得剩余非修復區域的保溫層的端面暴露出來(參見圖1)。當保溫層的端面暴露時，水分有可能滲入保溫層而對管體造成腐蝕。為了避免水分滲入，在保溫管道非修復區域的保溫層暴露的情況下，本發明實施例提供的修復結構還包括非固化防腐膏層1。非固化防腐膏層1包覆在保溫管道待修復區域和非修復區域連接處的保溫層的端面上且位于粘彈體膠帶層2內側。非固化防腐膏一種永不固化的粘彈性聚合物，具有獨特的冷流特性，可以滲入不規則的結構中進行填補并且塑造成平滑的外型，能有效阻止水分及其他化學介質直接腐蝕設備。為了便于后續在非固化防腐膏層1上包覆粘彈體膠帶，非固化防腐膏層1與保溫管道待修復區域的管體5表面之間可以形成斜坡。斜坡優選為坡度在30°～45°的緩坡，例如可以為32°、34°、35°、36°、38°、40°、42°或者44°的緩坡。需要說明的是，非固化防腐膏1應當將暴露出來的保溫層端面完全覆蓋。

進一步地，本發明實施例提供的修復結構中，粘彈體膠帶層2延伸至保溫管道的非修復區域的外防護層6外表面的長度可以在本發明實施例限定的范圍內任意取值，例如可以為62mm、64mm、65mm、66mm、68mm、70mm、72mm、74mm、75mm、76mm、78mm等。

進一步地，本發明實施例提供的修復結構中，熱烤壓敏膠帶層4延伸至保溫管道的非修復區域的外防護層6外表面的長度可以在本發明實施例限定的范圍內任意取值，例如可以為85mm、90mm、95mm、100mm、105mm、110mm、115mm等。本領域技術人員可以理解的是，熱烤壓敏膠帶層4應將聚氨酯泡沫層3和延伸至保溫管道非修復區域外防護層外表面的粘彈體膠帶層2完全覆蓋，以實現與保溫管道非修復區域外防護層6的良好粘接。

基于本發明實施例第一方面提供的保溫管道防腐保溫層修復結構，本發明實施例的第二方面提供一種保溫管道防腐保溫層修復方法，該修復方法包括：

步驟1，對保溫管道待修復區域的管體表面進行清潔處理，使管體表面的除銹等級達到粘彈體膠帶的施工要求。

步驟2，以纏繞的方式將粘彈體膠帶包覆在經過清潔處理的管體表面，并延伸至保溫管道的非修復區域的外防護層外表面，延伸的長度為60～80mm。

步驟3，將聚氨酯泡沫材料包覆在粘彈體膠帶上，并且使聚氨酯泡沫材料與保溫管道非修復區域的保溫層連接。

步驟4，將熱烤壓敏膠帶包覆在聚氨酯泡沫材料的表面上，并延伸至保溫管道的非修復區域的外防護層外表面，延伸的長度為80～120mm。

本發明實施例提供的修復方法中，粘彈體膠帶具有良好的粘接性能、防腐性能以及防水密封性能，聚氨酯泡沫材料具有良好的保溫性能，熱烤壓敏膠帶具有良好的防腐性能，因此，采用本發明實施例提供的修復方法對保溫管道防腐保溫層進行修復，能夠在保證管道保溫性能的前提下，還具有良好的密封性能、防水性能以防腐蝕性能，能夠有效解決因防腐保溫層失效而導致的保溫管道管體腐蝕問題。本發明實施例提供的修復方法適用于適用于對各類型保溫管道補口修復、管體缺陷修復后的防腐保溫層修復和埋地保溫管道的防腐保溫層大修，特別適用于埋地保溫管道防腐保溫層修復。并且，該修復方法操作簡單，容易控制，為保溫管道防腐保溫層修復提供了標準和規范。

進一步地，本發明實施例提供的修復方法中，當保溫管道非修復區域的保溫層的端面暴露出來時，在步驟2纏繞粘彈體膠帶之前，還包括將非固化防腐膏層涂覆在保溫管道待修復區域和非修復區域連接處的保溫層的端面上并且使非固化防腐膏與保溫管道待修復區域的管體表面之間形成斜坡的步驟。將非固化防腐膏涂覆在保溫層的端面上，能夠有效防止水分滲入保溫層對管體造成腐蝕，同時有利于粘彈體膠帶的包覆。對于對管道補口位置處的修復來說，如果原包覆在保溫層端面的防水帽沒有發生破損，則可以保留防水帽。在保留防水帽的情況下，可以不涂覆非固化防腐膏，直接將粘彈體膠帶纏繞在防水帽表面。

進一步地，本發明實施例提供的修復方法中，步驟2中，可以采用螺旋纏繞的方式將粘彈體膠帶包覆在管體表面，也可以采用對包纏繞的方式將粘彈體膠帶包覆在管體表面。其中，對包纏繞方式即將一條粘彈體膠帶沿管體的圓周方向纏繞一周，多條粘彈體膠帶搭接后完成對管體長度方向的包覆。當螺旋纏繞方式時粘彈體膠帶的搭接寬度優選8～12mm，例如可以為9mm、10mm、11mm等。當采用對包纏繞方式時，相鄰兩條粘彈體的搭接寬度優選8～12mm，例如可以為9mm、10mm、11mm等；每條粘彈體膠帶的首尾兩端的搭接長度優選80～120mm， 例如可以為90mm、100mm、110mm等。此外，還需注意的是，當采用對包纏繞方式時，每條粘彈體膠帶首尾兩端的搭接口應當錯開，搭接縫應當在管體頂部且接口應向下。

進一步地，本發明實施例提供的修復方法中，步驟3中，可以采用預制聚氨酯泡沫材料保溫瓦包覆的方式或者現場發泡的方式將聚氨酯泡沫材料包覆在粘彈體膠帶上。當采用預制聚氨酯泡沫材料保溫瓦時，應當根據待修復區域管體的直徑和長度選擇合適規格的聚氨酯泡沫材料保溫瓦。當采用現場發泡方式時，應根據待修復區域管體的直徑和長度，選擇合適的發泡原料的用量及配比，使用發泡專用模具，以保證形成的聚氨酯泡沫的質量。現場發泡能夠實現聚氨酯泡沫材料與保溫管道非修復區域的保溫層之間的無縫連接，以達到防水、保溫的效果。當采用預制聚氨酯泡沫材料保溫瓦時，在將保溫瓦包覆在粘彈體膠帶表面之后，還需要向聚氨酯泡沫材料保溫瓦與保溫管道非修復區域的保溫層之間的縫隙中填充非固化防腐膏，以實現聚氨酯泡沫材料與保溫管道非修復區域的保溫層之間的無縫連接。本領域技術人員可以理解的是，本發明實施例所用的聚氨酯泡沫為硬質聚氨酯泡沫。

進一步地，本發明實施例提供的修復方法中，步驟4中，熱烤壓敏膠帶應當將聚氨酯泡沫材料和延伸至保溫管道非修復區域外防護層外表面的粘彈體膠帶完全覆蓋，以實現與保溫管道非修復區域外防護層的良好粘接，以保證密封和防水性能。當一塊熱烤壓敏膠帶不能實現完全覆蓋時，可通過多塊熱烤壓敏膠帶搭接的方式實現。相鄰兩塊熱烤壓敏膠帶的搭接寬度優選為50mm以上，例如可以為60mm、70mm、80mm等。使用固定片來固定熱烤壓敏膠帶。熱烤壓敏膠帶包覆的具體方式采用本領域的常規技術手段即可，本發明實施例不作特殊限定。

進一步地，本發明實施例提供的修復方法中，步驟1中，可以采用噴砂處理或者手工電動處理的方式對保溫管道待修復區域的管體表面進行清潔，優選采用噴砂處理方式。

需要說明的是，當保溫管道管體發生腐蝕時，應先對管體進行修復，例如采用套筒或者補強板進行修復。因此，本發明實施例所述的管體表面不僅包括保溫管道原管體表面，包括管體缺陷補強后的套筒表面以及管體補強板表面。

本領域技術人員可以理解的是，本發明實施例提供的修復方法中，還包括必要的修復材料準備步驟，例如選擇合適規格的粘彈體膠帶、熱烤壓敏膠帶、聚氨 酯泡沫材料保溫瓦，準備聚氨酯現場發泡所用的原料、模具等。

本發明實施例不對粘彈體膠帶、非固化防腐膏以及熱烤壓敏膠帶的具體的廠家、型號作特殊限定，本領域常規的市售產品均可。

下面以管道補口位置處為例，對本發明實施例提供的保溫管道防腐保溫層修復結構及修復方法作進一步詳細說明。

以下實施例1～3中所用的粘彈體膠帶為市售斯托普粘彈體膠帶，所用的非固化防腐膏為市售斯托普粘彈體膏。

實施例1

本實施例提供一種在原保溫管道的防水帽破損失效的情況下對保溫管道防腐保溫層進行修復的修復結構及修復方法。

參見圖2，本實施例的修復結構包括：非固化防腐膏層1、粘彈體膠帶層2、聚氨酯泡沫層3以及熱烤壓敏膠帶層4。

其中，非固化防腐膏層1涂覆在原保溫管道切除防水帽后露出的保溫層端面上，并且與保溫管道待修復區域的管體5表面之間形成30°的緩坡。

粘彈體膠帶層2以對包纏繞方式包覆在保溫管道待修復區域的管體5表面上，并延伸至保溫管道非修復區域外防護層6外表面，粘彈體膠帶層2與外防護層6的搭接長度為70mm；粘彈體膠帶層2中，每條粘彈體膠帶首尾端搭接長度為100mm，且搭接口互相錯開，搭接縫在管道頂部且接口向下，相鄰兩條膠帶之間的搭接寬度為10mm。

聚氨酯泡沫層3以現場發泡的方式包覆在粘彈體膠帶層2的表面實現管道保溫，并且與保溫管道非修復區域的保溫層無縫連接。

熱烤壓敏膠帶層4包覆在聚氨酯泡沫層3的表面，并延伸至保溫管道的非修復區域的外防護層6外表面，與外防護層6的搭接長度為100mm，實現與非修復區域的外防護層6(即原保溫管道外防護層)的良好粘結，提供良好的防護作用，保證修復結構的完整。熱烤壓敏膠帶層包括多塊熱烤壓敏膠帶，相鄰兩塊熱烤壓敏之間的搭接寬度為50mm，并使用固定片。

基于上述修復結構，本實施例的修復方法包括以下步驟：

步驟s1，根據待修復區域管體的直徑和長度，準備修復施工中所需的材料， 包括：非固化防腐膏，粘彈體膠帶，硬質聚氨酯泡沫現場發泡所需的原料、模具，以及熱烤壓敏膠帶等。

步驟s2，采用噴砂處理工藝對待修復區域的管體表面進行清潔處理，清除管體表面的雜質，使管體表面除銹等級達到粘彈體膠帶的施工要求。

步驟s3，去除原保溫管道的防水帽，露出非修復區域保溫層的端面，去除防水帽時要保證露出的保溫層的端面和外防護層的端面處于同一個豎直平面內。

步驟s4，將非固化防腐膏涂敷在去除防水帽后露出的保溫層的端面上，實現將所露出的保溫層端面全覆蓋，并與待修復區域的管體表面形成緩坡。

步驟s5，采用對包纏繞的方式將粘彈體膠帶包覆在步驟s2中經過清潔處理后的管體表面，并延伸至保溫管道非修復區域外防護層外表面。

步驟s6，安裝聚氨酯泡沫現場發泡模具，將合適配比及用量的聚氨酯泡沫發泡原料注入到發泡模具中，待達到要求的發泡時間后將模具去除，對形成的聚氨酯泡沫層進行清潔整理，并檢查聚氨酯泡沫與原保溫層之間是否存在縫隙，如果存在縫隙，則利用非固化防腐膏對縫隙進行填充。

步驟s7，將熱烤壓敏膠帶包覆在步驟s6所得的聚氨酯泡沫材料表面，并延伸至保溫管道非修復區域外防護層外表面。

實施例2

本實施例提供一種在原保溫管道的防水帽破損失效的情況下對保溫管道防腐保溫層進行修復的修復結構及修復方法。

本實施例提供的修復結構與實施例1提供的修復結構的區別在于：聚氨酯泡沫層3采用預制聚氨酯泡沫保溫瓦，利用非固化防腐膏填充預制聚氨酯泡沫保溫瓦與非修復區域的保溫層之間的縫隙，實現預制聚氨酯泡沫保溫瓦與非修復區域的保溫層無縫連接。

基于上述修復結構，本實施例的修復方法與實施例1提供的修復方法的區別在于：

步驟s6中，將預制聚氨酯泡沫保溫瓦包覆在粘彈體膠帶表面，并利用非固化防腐膏填充預制聚氨酯泡沫保溫瓦與非修復區域的保溫層之間的縫隙。

實施例3

本實施例提供一種在原保溫管道的防水帽沒有破損失效的情況下對保溫管道防腐保溫層進行修復的修復結構及修復方法。

本實施例提供的修復結構與實施例1提供的修復結構的區別在于：不含非固化防腐膏層1，直接將粘彈體膠帶纏繞在防水帽表面。

基于上述修復結構，本實施例的修復方法與實施例1提供的修復方法的區別在于：省略步驟s3以及步驟s4。

綜上，本發明實施例提供的修復結構具有良好的密封性能、防水性能以及防腐蝕性能，能夠在保證管道保溫性能的前提下，有效解決因防腐保溫層失效而導致的保溫管道管體腐蝕問題。同時，基于該修復結構的修復方法并且，操作簡單，容易控制，為保溫管道防腐保溫層修復提供了標準和規范。

以上所述僅是為了便于本領域的技術人員理解本發明的技術方案，并不用以限制本發明。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。