[发明专利]一种用于密封穿越套管的密封材料、其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种用于穿越套管的材料及其制备方法和应用。本发明的密封材料，以重量计包括：低分子量聚异丁烯1‑20w.t.%，中分子量聚异丁烯20‑50w.t.%，填料30‑60w.t.%，抗氧剂0.1‑2w.t.%，分散剂0.5‑3w.t.%。本发明通过控制填料粒径大小、以及对填料的表面处理和加入分散剂，可有效降低填料的表面活性，改善无机填料和有机基体的相容性，防止颗粒的凝聚，使材料具有较好支撑性的同时，兼有良好的粘弹性能。本发明材料具有较好的粘附性、防腐性、密封性和电绝缘性能性，可以一次性解决套管防护和安全问题。

技术领域

本发明属于储运材料领域，具体涉及一种用于密封穿越套管的材料及其制备方法。

背景技术

输油气管道在穿越江河，铁路或公路等时，通常需要铺设内外两层管道，其中内层管道用于输送石油或天然气，外层管道起到支撑和抗压保护作用，及形成穿越套管。而在套管或涵洞内敷设穿越段管道，一经建成，便不能开挖对管道进行检查和维修。同时，套管对管道阴极保护电流具有屏蔽作用，使管道存在腐蚀风险而无法补救。

目前，油气储运公司等相关部门采取的方法是对于已建成的在役管道，以工程维修的方式开挖后，将穿越套管的外层管道拆卸。此方法耗资巨大，动用过多的人力和物力。而对于新建的管道，则采用水泥管道作为套管中的外管道。尽管更换为水泥材料的套管可以减小对阴极保护电流的屏蔽作用，但套管之间中空部分依然具有阴极保护失效和腐蚀的隐患，且水泥材料抗压性和使用寿命远不及金属材料，套管穿越施工也存在困难。从国内外专利和文献来看，目前尚未有对此实际情况相关工艺或材料的报道。对于国内在役旧管道和新建套管只有以上两种解决方案，耗资巨大且仍然具有较大的安全隐患。

CN105156838A公开了一种埋地套管内管道的防腐方法。该发明将气相缓蚀剂和水以一定压力注入环形空间，同时在凝胶剂添加装置处添加凝胶剂，凝胶剂在进入环形空间吸收水分转化为凝胶，填充整个环形空间。气相缓蚀剂随着分子自动扩散，在整个套管内壁和管道表面形成缓蚀剂膜，有效缓减套管内管道的腐蚀，包括大气腐蚀、液/固相间腐蚀等；凝胶填充物可防止地下水及土壤等杂质进入环形空间，并允许阴保电流流至管道，提高套管穿越处管道的安全系数。

CN106402489A一种市政燃气管道的顶管施工方法，包括：㈠测量放线；㈡沉井施工；㈢沉井强度经过养护达到设计要求后，将沉井均匀下沉，到达设计标高后，停止沉井作业；㈣顶进设备的安装和后背墙处理；㈤刃脚安装，刃脚对称设置在套管的顶端，其包括遮板、尾板、肋板、环梁及固定架；㈥顶管作业；㈦穿越管段焊接，然后在两根燃气管道的对接处设置加强管；加强管包括外管和聚丙烯发泡材料，外管套在两根燃气管道的对接处，外管内壁与对接的燃气管道外壁之间填充有聚丙烯发泡材料。本发明通过刃脚利于套管的顶进，减少阻力，套管在顶进时不会走歪，沿管线路线行走；可提高焊接对接的相邻两根燃气管道接口处的结构性能。

发明内容

针对于目前无法更好的解决在役管道和新建套管的安全问题，且目前国内相关修复密封软性材料使用期间粘附性较差，自行脱落等问题，本发明所要解决的技术问题是提供一种适用于穿越套管密封的密封材料、其制备方法和密封方法。

本发明第一方面提供了一种用于密封穿越套管的密封材料。

一种用于管道穿越套管密封的密封材料，以重量计包括以下组分：低分子量聚异丁烯1-20w.t.%，中分子量聚异丁烯20-50w.t.%，填料30-60w.t.%，抗氧剂0.1-2w.t.%，分散剂0.5-3w.t.%。

其中，所述低分子量聚异丁烯的数均分子量为1000-9000，所述中分子量聚异丁烯的数均分子量为10000-40000。

所述填料选自石油基树脂、硅酸盐类、碳酸盐类和蒙脱土中的一种或几种的混合物。本发明中优选使用改性填料，即经过活化剂改性过的填料。所述活化剂选自脂肪酸、脂肪酸盐、磷酸酯、聚烯烃低聚物、铝酸酯、铝酸盐，钛酸酯、钛酸盐、硅烷偶联剂中的至少一种。