[发明专利]用于涂覆管道现场接头的方法

说明书

本发明涉及一种涂覆管道现场接头的方法，所述方法包含以下步骤：(a)将包含(i)丙烯聚合物和(ii)基本上线性的乙烯共聚物、线性乙烯共聚物或其混合物的涂层材料组合物层施用到所述现场接头的未涂覆区域，优选地所述涂层通过注射模制施用。

技术领域

本发明涉及涂覆管的改进，并且特别地涉及用于涂覆管道现场接头的方法和涂覆的管道现场接头。

背景技术

石油和天然气工业中使用的管道通常由在铺设管道时端对端焊接在一起的钢管段形成。还常见的是在岸上在预制基地(spoolbase)处制造管杆，并且将预制管运输到海上进行铺设，例如在卷轴铺设操作中，将管杆焊接在一起并且以紧凑的短管形式储存在铺管船上。

为了减轻管道的腐蚀并且任选地也为了使管道在使用中携带的流体隔热，管接头预涂覆有保护涂层，所述保护涂层任选地也为热绝缘的。涂层的结构和组成可以有许多变化以获得所需的保护或隔热特性。然而，聚丙烯(PP)最常用于涂覆制成管道的管接头。举例来说，所谓的三层PP(3LPP)涂层可用于腐蚀保护，并且所谓的五层PP(5LPP)涂层可用于额外的热绝缘。额外的层为可以的。

3LPP涂层典型地包含施用到钢管接头的清洁外表面上的环氧树脂底漆。当底漆固化时，施用第二薄层PP以便与底漆粘结，并且然后在第二层上施用第三层较厚的挤出PP，以进行机械保护。5LPP涂层增加两个另外的层，即经改性用于热绝缘的第四层PP，例如玻璃复合PP(GSPP)或泡沫，其被用于对隔热的第四层进行机械保护的第五层挤出PP围绕。

在管接头的每个端部留有短的管段未涂覆以便于焊接。所得“现场接头”必须涂覆有现场接头涂层，以减轻腐蚀并且维持管道所需的隔热水平。

用于涂覆由聚丙烯涂覆的管形成的管道的现场接头的两种常见工艺为注射模制聚丙烯(IMPP)和注射模制聚氨基甲酸酯(IMPU)技术。

典型地，首先通过喷砂清理并且然后使用例如感应加热以加热管来施用IMPP涂层。然后，将粉末状的熔结环氧树脂(FBE)底漆层与在FBE的固化时间期间添加的薄的聚丙烯粘合剂层一起施用到加热的管上。然后加热工厂在管上施用的涂层的暴露倒角。然后，现场接头被重型高压模具完全包围，所述模具在管的未涂覆端部周围限定腔，随后将其填充有熔融聚丙烯。一旦聚丙烯冷却并且凝固，就除去模具，将现场接头涂层留在适当位置。

因为用于再隔热的聚丙烯具有与PP的管涂层大致相似的机械和热特性，所以管涂层和现场接头涂层充分相容，以使它们在彼此的界面处熔合在一起。

相反，IMPU涂层使用化学可固化材料代替在IMPP现场接头中注射聚丙烯作为填充材料。典型地，IMPU技术中的初始步骤为将液体聚氨基甲酸酯底漆施用到管的暴露的喷砂清理表面上。一旦已经施用底漆，就将模具定位成将现场接头封闭在腔中，并且将可化学固化的材料注射到由模具限定的腔中。内填材料典型地为两组分的氨基甲酸酯化学品。当固化工艺充分进行时，可除去模具，并且可将现场接头涂层留在适当位置。

IMPU工艺为有利的，因为此工艺取决于固化时间与冷却时间，这可导致较短的涂覆周期。另外，在IMPU操作中使用的模具不需要承受高压，并且因此可具有紧凑、轻质和简单的设计。

然而，包含具有上述隔热材料中的一种的现场接头的现有隔热管道，虽然展示许多显著的优点，但是仍然可具有某些限制，例如开裂。例如，对于PU涂层，在固化期间引起的收缩可产生内应力，从而可导致隔热层开裂。当隔热材料和下面的钢设备被加热和冷却时，也可发生开裂。在加热期间，隔热材料的内表面(靠近热钢设备)比隔热材料的外表面(靠近冷海水)膨胀得更多。此差异膨胀也可导致开裂。在冷却期间，隔热材料比钢设备收缩得更快，从而导致更多的开裂。