[发明专利]一种钢质管道的防腐蚀加固方法

说明书

技术领域

本发明属对钢质管道进行防腐蚀加固蚀技术领域，具体涉及一种用碳纤维复合材料对钢质管道进行防腐蚀加固蚀的方法。

背景技术

钢质管道输送技术广泛应用于化学工业领域，但钢质管道本身易受内部介质、电化学及外部环境的腐蚀，加上管道内部压力引起形变等各种因素影响，管道容易开裂、穿孔，最终导致管道渗漏，影响正常生产使用。传统的延长管道使用寿命的方法是用玻璃钢复合材料对管道进行防腐蚀。由于玻璃钢复合材料拉伸强度不高，弹性模量也只有100GPa左右，比钢材的弹性模量(一般为200GPa)低很多，在钢质管道受到作用力时玻璃钢复合材料不能同步反应受力，因而仅可起到防腐蚀修补作用，加固作用较差。传统的另一种方法是用金属环对管道进行加固，但金属环容易受到酸碱、以及电化学腐蚀，而且金属环尺寸固定，使用不便，成本较高。

发明内容

本发明的目的是：提供一种防腐蚀加固双重效果明显、修补裂缝穿孔方法简单可靠、便于推广应用的钢质管道的防腐蚀加固新方法。

为达到上述目的，采用的技术方案是：一种钢质管道的防腐蚀加固方法，包括以下步骤：

(1)将需防腐蚀加固的钢质管道进行表面处理，去除油污、并打磨除锈；

(2)按重量份配比，取环氧乙烯基酯树脂1份、环烷酸钴液0.01～0.04份、过氧化甲乙酮0.02--0.03份配制树脂；

(3).管道表面涂刷按步骤(2)配制的树脂同时，将单向碳纤维布环状缠绕粘贴在管道表面，碳丝的走向应与管道的轴线走向呈90°直角，边涂刷、边缠绕，用滚筒、刮刀等工具来回滚压，保证所述树脂渗透进碳纤维布中，所述碳纤维布与碳纤维布的连接处置有互相搭接面，待所述树脂凝胶表干后，再涂上一层树脂面层。

所述的一种钢质管道的防腐蚀加固方法，在所述步骤(3)之前、所述步骤(2)之后，还包括管道开裂、穿孔部位修补步骤，按重量份配比在所述步骤(2)配制的树脂1份中，加入石英粉填料2～5份配制胶泥，对管道开裂、穿孔部位填缝堵漏，所述胶泥固化后边角进行打磨，使修补部位与管道表面平整过渡；所述修补部位在涂刷按步骤(2)配制的树脂同时，粘贴双向碳纤维布1～3层，树脂固化后进行边角打磨，使修补部位与管道表面平整过渡；最后再进行所述步骤(3)操作，环状缠绕粘贴单向碳纤维布加固管道。

本发明的积极效果是：采用的碳纤维环氧乙烯基酯树脂复合材料体系，具有强度高，重量轻，耐腐蚀、耐潮湿等优异性能，防腐蚀加固双重效果明显，而且修补裂缝、穿孔的方法实用可靠，可大大延长管道的使用寿命。而且本发明可在现场施工，操作简单安全，效率高，便于推广应用。

具体实施方式

本发明使用的环氧乙烯基酯树脂为华东理工大学华昌聚合物有限公司生产的市售产品，环烷酸钴液(促进剂)和过氧化甲乙酮(引发剂)为环氧乙烯基酯树脂的配套供应产品，基本技术指标为：热变形温度100℃，延伸率5％，拉伸强度65MPa，拉伸模量3200MPa，钢与钢的剪切强度12.5MPa；使用的碳纤维布丙烯腈基12K或12K以下的连续小丝束碳纤维丝编织的单向或双向碳纤维布，系上海怡昌碳纤维材料有限公司产品，单位面积质量≤300g/m²，树脂很容易浸润，且有很高比强度。

一种钢质管道的防腐蚀加固方法，包括以下步骤：

(1)将需防腐蚀加固的钢质管道进行表面处理，去除油污、并打磨除锈；

(2)按重量份配比，取环氧乙烯基酯树脂1份、环烷酸钴液0.01～0.04份、过氧化甲乙酮0.02--0.03份配制树脂；

(3)管道表面涂刷按步骤(2)配制的树脂同时，将单向碳纤维布环状缠绕粘贴在管道表面，单向碳纤维布碳丝的走向应与管道轴线的走向呈90°直角，边涂刷、边缠绕，用滚筒、刮刀等工具来回滚压，保证所述树脂渗透进碳纤维布中，所述碳纤维布与碳纤维布的连接处置有互相搭接面，待所述树脂凝胶表干后，再涂上一层树脂面层。

所述的一种钢质管道的防腐蚀加固方法，还包括管道开裂、穿孔部位修补步骤，在所述步骤(3)之前、所述步骤(2)之后，按重量份配比在所述步骤(2)配制的树脂1份中，加入石英粉填料2～5份配制胶泥，对管道开裂、穿孔部位填缝堵漏，所述胶泥固化后边角进行打磨，使修补部位与管道表面平整过渡；所述修补部位在涂刷按步骤(2)配制的树脂同时，根据损坏修补部位的大小粘贴双向碳纤维布1～3层，防止裂缝横向或纵向继续开裂，树脂固化后进行边角打磨，使修补部位与管道表面平整过渡；最后再按所述步骤(3)操作，进行环状缠绕粘贴单向碳纤维布加固管道，碳丝的走向应与管道的轴线走向呈90°直角，在纵向截面防止钢管受压形变，提高受压强度，同时可防止修补部位复合材料起壳、脱落，避免再次产生细微裂纹造成渗漏。本发明采用的碳纤维布与环氧乙烯基酯树脂形成的复合材料，拉伸强度达到3000MPa，受拉弹性模量达到230GPa，强度远高于一般钢材，弹性模量与钢材相当，具有与钢材同步受力的特点，确保良好的防腐蚀和加固钢质管道的效果。