一种管道修复用导电环氧树脂及管道在线修复方法
【专利摘要】本发明公开了一种管道修复用导电环氧树脂及管道在线修复方法，利用两个与管道内壁紧密接触的可滑动封闭夹具，将含有牺牲阳极材料粉末颗粒的修复封闭在夹具之间，通过气体推动夹具向前移动，将夹具之间的填料挤压填充在管壁腐蚀坑内并迅速与管道粘结固化，利用牺牲阳极材料对腐蚀部位进行管道内部的阳极保护，避免管道腐蚀缺陷部位的进一步腐蚀，保证管道的机械强度。
【专利说明】一种管道修复用导电环氧树脂及管道在线修复方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于油、气管道损伤内壁修复【技术领域】，特别涉及采用牺牲阳极材料的粉 末颗粒作为导电环氧树脂的添加剂，进而对缺陷管道进行保护的方法。
【背景技术】
[0002] 在石油行业中，油气管道由于输送介质的不同而普遍发生不同程度的内壁腐蚀， 造成管道内部缺陷。尤其是含硫酸性天然气的开发、开采及输送过程中，天然气压力和温度 发生变化时，硫磺将因其在H 2S气体中的溶解度降低而析出，沉积于管道部分的硫一方面会 造成硫堵，此外，硫与H2S X、H2S及HS_等共同作用促进集输管道的腐蚀，使得管道出现穿孔和 破裂等现象尤为突出。此外，由于油气管道中cr的浓度很高，研究表明当气田水中cr含 量达到l〇 4mg/L时，管道就会发生点腐蚀。点蚀缺陷的存在会降低管道的强度，成为管道安 全运行的隐患。因此研究点蚀的控制与修复技术，对油气田管道设备的安全运行具有重要 意义。
[0003] 在损伤管道修复【技术领域】，中国专利CN1086881提出了一种改进的用于具有内部 保护套层的金属包壳来修复管道局部损坏的方法，方法通过在腐蚀缺陷位置的管道外部将 两个圆筒形半壳焊接在一起，在管道损坏部分的周围形成一个圆筒形包壳，从而产生一个 内部空间，将密封件压向包壳的圆环形凸缘，将该内部空间密封，此后，以高压将树脂注入 该内部空间，由此使得外套筒承载缺陷处的应力，起到外修复的作用，但该方法不能对管道 内部腐蚀起到抑制作用，并且当发生腐蚀穿孔时，树脂材料的承压能力较低，容易造成气体 从缝隙发生泄漏。
[0004] 中国专利CN1814666提出了一种管道修复用注入有机材料及其制备方法，采用无 机填料及聚氨酯等作为改性材料，将环氧树脂进行改性处理，通过挤压法在外套筒与管道 间快速固化，用于管道泄漏的现场抢修技术效果较好，但仍然属于外修复技术，不能从根本 上解决内部缺陷的问题。
[0005] 中国专利CN1221864发明了一种旧管道修复的复合结构衬里及压力挤涂工艺技 术，在旧管道内壁通过挤压法依次形成聚合物水泥浆加固层、环氧树脂过渡层以及防腐层 等三层保护涂层，这种技术能够对管道内部的缺陷进行有效覆盖，但是涂层制备过程复杂、 同时也在管道中引入了大量的固体杂质。因此，研究相对简单的内腐蚀缺陷修复方法，对于 保证集输系统的安全运行具有重要的工程价值。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于针对油气管道内部腐蚀部位缺乏简单有效修复与防护技术的 问题，提供一种管道内部缺腐蚀陷修复方法，在管道缺陷部位形成保护层。
[0007] 本发明的另外一个目的在于提供管道内部缺陷修复用导电环氧树脂的制备方法。
[0008] 本发明提供的管道修复用导电环氧树脂制备方法是：
[0009] -种管道修复用导电环氧树脂，由基料与添加料构成，其中：
[0010] (1)基料组分及含量按质量分数如下：
[0011] 液态双酚A型环氧树脂 50%?90% ;
[0012] 液态聚氨酯 3%?15%;
[0013] 邻苯二甲酸二甲脂 2%?10%;
[0014] 粒径为100微米以下的导电体粉末 5%?25% ;
[0015] (2)添加料组分及含量按质量分数如下：
[0016] 胺类固化剂 40%?70% ;
[0017] 牺牲阳极合金材料粉末(粒径小于200微米） 30%?60% ;
[0018] (3)在管道修复处理之前1?2小时内，将基料与添加料按照如下质量分数混合并 搅拌均匀：
[0019] 基料： 60% ?85%;
[0020] 添加料：15% ?40% ;
[0021] 所述液态双酚A型环氧树脂包括为含有式（al)所示结构的E-44、E-7、F-51型环 氧树脂；
[0022]
【权利要求】
1. 一种管道修复用的导电树脂，其特征在于：该导电树脂由基料与添加料混合构成， 其中： (1) 基料组分及含量按质量分数如下： 液态双酚A型环氧树脂 50%?90% ; 液态聚氨酯 3%?15% ; 邻苯二甲酸二甲脂 2%?10% ; 粒径为100微米以下的导电体粉末 5%?25% ; (2) 添加料组分及含量按质量分数如下： 胺类固化剂 40%?70%; 粒径小于200微米牺牲阳极合金材料粉末 30%?60% ; (3) 在管道修复处理之前1?2小时内，将基料与添加料按照如下质量分数混合并搅拌 均匀： 基料： 60%?85% ; 添加料：15%?40%。
2. -种如权利要求1所述管道修复用的导电树脂，其特征在于：所述的液态双酚A型 环氧树脂为含有式（al)所示结构的E-44、E-7、F-51型环氧树脂，
η取值在500-10000之间。
3. -种如权利要求1所述管道修复用的导电树脂，其特征在于：所述粒径为100微米 以下的导电体粉末为铜粉、碳纳米管、银粉、铝粉、锡粉或石墨。
4. 一种如权利要求1所述管道修复用的导电树脂，其特征在于：所述胺类固化剂为含 有式（a2)所示结构的乙二胺、聚酰胺、双氰胺、2-甲基咪唑、2-甲基-4乙基咪唑或者甲基 六氢苯酐， H2N-R-NH2 式（a2)。
5. -种如权利要求1所述管道修复用的导电树脂，其特征在于：所述牺牲阳极材料粉 末主要成分为镁、铝或锌构成的合金。
6. 管道在线修复方法是： (1) 采用两个与管壁间无缝隙并且滑动良好的清管器置于管道中，将权利要求1所述 导电环氧树脂通过压力注入两个清管器之间，并保证管壁四周接触； (2) 通过气体保持两个清管器前后的压差为0. IMPa?IMPa，以lm/s?4m/s的速度把 清管器从管道一端推向另一端。
【文档编号】C08L75/04GK104140640SQ201310523188
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2013年10月29日 优先权日:2013年10月29日
【发明者】高继峰, 龚金海, 银永明, 刘德绪, 万龙, 王勇 申请人:中国石油化工集团公司, 中石化中原石油工程设计有限公司