专利名称：一种钢质管道表面处理液及其使用方法
技术领域：
本发明涉及管道表面处理液技术领域，特别涉及一种能够用于对钢质管道表面进行带锈转化处理，确保后续修复补强工艺具有更好的附着力，从而使管道耐腐蚀的钢质管道表面处理液及其使用方法。
背景技术：
通常情况下，用于输送油气的钢质管道会受到输送介质的影响而发生化学腐蚀、 电化学腐蚀等腐蚀，从而使管道出现裂纹，进而导致管道运行安全性能下降，最终引发管道爆裂或者泄漏等安全事故。因此，需要对管道的损伤进行修复补强。现有技术通常是参照 《GB/T 8923-1988涂装前钢材表面修饰等级和除锈等级》通常要求对钢质管道的表面处理标准为打磨除锈^ 3级或喷砂除锈Μ 2. 5级，其中，表面处理是否能够达到施工规范的要求将直接影响工程质量。目前，现场表面除锈处理常见的问题如下
1)打磨工具很难接触到弥散腐蚀或腐蚀沟槽坑中的锈点并将其打磨干净；
2)腐蚀严重的氧化皮很难彻底打磨去除；
3)实际施工时，很难达到打磨除锈^ 3级，导致使现场喷砂除锈很难实现或者无法实现；
4)现场除锈时，通常使用电动钢丝刷，但是，当电动钢丝刷难以打磨的部分表面， 现场往往采用电动砂轮片打磨，在除锈的同时也损伤了管道本体，导致了新的风险。发明内容
为了解决上述问题，本发明提出了一种能够用于对钢质管道表面进行带锈转化处理，并能够确保后续修复补强工艺具有更好的附着力，从而使管道耐腐蚀的钢质管道表面处理液及其使用方法。
本发明提供的钢质管道表面处理液由磷化液和成膜液组成，所述磷化液和所述成膜液的重量配比为2 3 1。
作为优选，所述磷化液由磷酸、亚铁氰化钾和乙醇组成，所述磷酸、亚铁氰化钾和乙醇的重量配比为磷酸70 90份，亚铁氰化钾10 30份，乙醇100份。
作为优选，所述成膜液由高分子材料、防锈颜料、促进剂、和溶剂组成，所述高分子材料、防锈颜料、促进剂、和溶剂的重量配比为高分子材料76 95份，防锈颜料1 5份， 促进剂0. 2 1份，溶剂4 10份。
作为优选，所述高分子材料由10%聚乙烯醇缩丁醛、E-44环氧树脂和脱水蓖麻油组成，所述10%聚乙烯醇缩丁醛、E-44环氧树脂和脱水蓖麻油的重量配比为10%聚乙烯醇缩丁醛70 90份，E-44环氧树脂5 10份，脱水蓖麻油1 5份。
作为优选，所述促进剂由硫酸钴和二氧化锰组成，所述硫酸钴和二氧化锰的重量配比为硫酸钴0. 1 0. 5份，二氧化锰0. 1 0. 5份。
作为优选，所述溶剂由二甲苯和丁醇组成，所述二甲苯和丁醇的重量配比为二甲苯2 5份，丁醇2 5份。
基于本发明提供的钢质管道表面处理液的使用方法，包括以下步骤
对钢质管道进行清洁处理，去除所述钢质管道表面的浮锈、污物和灰尘；
将溶剂汽油涂刷经过清洁处理的所述钢质管道后擦净、晾干；
配制所述表面处理液；
根据所述钢质管道表面锈层的情况，在所述钢质管道表面涂刷所述表面处理液， 并将所述表面处理液晾干。
作为优选，所述溶剂汽油为120号溶剂汽油。
作为优选，在所述钢质管道表面涂刷所述表面处理液时，用量为9 14m2/kg。
作为优选，将所述表面处理液晾干时，25°C下表干2小时，25°C下实干M小时。
本发明提供的钢质管道表面处理液能够用于对钢质管道表面进行处理，并能够确保后续修复补强工艺具有更好的附着力。
具体实施方式
为了深入了解本发明，下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
本发明提供的钢质管道带锈转化表面处理液由磷化液和成膜液组成，磷化液和成膜液的重量配比为2 3 1。
其中，磷化液可以由磷酸、亚铁氰化钾和乙醇组成，磷酸、亚铁氰化钾和乙醇的重量配比可以为磷酸70 90份，亚铁氰化钾10 30份，乙醇100份。
其中，成膜液可以由高分子材料、防锈颜料、促进剂、和溶剂组成，高分子材料、防锈颜料、促进剂、和溶剂的重量配比可以为高分子材料:76 105份，防锈颜料1 5份，促进剂0. 2 1份，溶剂4 10份。
其中，高分子材料可以由10%聚乙烯醇缩丁醛、E-44环氧树脂和脱水蓖麻油组成，10%聚乙烯醇缩丁醛、E-44环氧树脂和脱水蓖麻油的重量配比可以为10%聚乙烯醇缩丁醛70 90份，E-44环氧树脂5 10份，脱水蓖麻油1 5份。
其中，促进剂可以由硫酸钴和二氧化锰组成，硫酸钴和二氧化锰的重量配比可以为硫酸钴0. 1 0. 5份，二氧化锰0. 1 0. 5份。
其中，溶剂可以由二甲苯和丁醇组成，二甲苯和丁醇的重量配比可以为二甲苯 2 5份，丁醇2 5份。
本发明提供的钢质管道表面处理液中磷化液的作用是使钢质管材的氧化物与磷酸作用生成耐腐蚀的磷酸盐钝化膜和磷酸与亚铁氰化钾一起作用生成不溶于水并且具有较强遮盖性能的防锈颜料，从而防止钢质管材进一步被腐蚀，其反应如下
3Fe0+2H3P04 ^ Fe3 (PO4) 2 J, +3H20
Fe203+2H3P04 — 2FeP04 I 3H20
3Fe304+8H3P04 ^ Fe3 (P04) 2 I +6FeP04+12H20
3H4Fe (CN) 6+2Fe203 — Fe4 [Fe (CN) 6] 3+6H20
基于本发明提供的钢质管道表面处理液的使用方法，包括以下步骤
步骤1 对钢质管道进行清洁处理，去除钢质管道表面的浮锈、污物和灰尘；
步骤2 将溶剂汽油涂刷过清洁处理的钢质管道后擦净、晾干；
步骤3 配制表面处理液；
步骤4:根据钢质管道表面锈层的情况，在钢质管道表面涂刷表面处理液，并将表面处理液晾干。
其中，溶剂汽油可以为120号溶剂汽油。
其中，在钢质管道表面涂刷表面处理液时，用量可以为9 14m2/kg。
其中，将表面处理液晾干时，可以于25°C下表干2小时，于25°C下实干M小时。
实施例一
按照下述表格中的重量配比分别配制甲组分和乙组分，并且甲组分与乙组分的重量配比为甲组分乙组分=2 1。
组分重量配比甲组分磷酸(市售)89份亚铁氰化钾(市售)11份乙醇(市售)100份乙组分10%聚乙烯醇缩丁醛(西安长城树脂公司)80份E-44环氧树脂(西安长城树脂公司)8份脱水蓖麻油(市售)2份滑石粉(市售)2.5份硫酸钴(市售)0.2份二氧化锰(市售)0.3份二甲笨(市售)3.5份丁醇(市售)3.5份
验证实验如下
附着力测试
按GB9286-88《清漆和色漆漆膜的划格试验》进行划格法附着力试验，自制钢板尺寸为150 X 75 X 2mm，表面打磨处理干净光滑后置于室外7天，使其表面产生锈斑。试验时用钢丝刷去除浮锈，并用毛刷扫去灰尘，再用毛刷蘸120号溶剂汽油，擦净，晾干，将配制均勻的转化液用毛刷均勻刷涂于试片上，室温分别固化M小时，48小时和168小时，按 GB9286-88进行划格法附着力试验为0级。
阴极剥离测试
按根据GB/T 23257-2009附录D进行阴极剥离性能测试，自制钢板尺寸为 150X 150X6mm，表面打磨处理干净光滑后置于室外7天，使其表面产生锈斑。试验时用钢丝刷去除浮锈，并用毛刷扫去灰尘，再用毛刷蘸120号溶剂汽油，擦净，晾干，将配制均勻的转化液用毛刷均勻刷涂于试片上，室温晾干2小时后在其表面进行碳纤维修复补强。固化 48小时后按GB/T 23257-2009附录D进行阴极剥离性能测试，试验结果为合格。
剥离强度测试
按根据GB/T 23257-2009附录J进行剥离强度测试，试验管道直径为323. 9mm, 实际壁厚为6. 4mm，材质为L360MB，长度为3800mm。为了对比，在试验管段上选择2段轴向长度为300mm区域进行打磨处理，一处采用电动钢丝刷手工除锈打磨，保证达到GB/T 8923-1988要求的St3标准，随后立即无带锈转化液的碳纤维修复补强。另一处表面打磨处理干净光滑后置于室外7天，使其表面产生锈斑。试验时用钢丝刷去除浮锈，并用毛刷扫去灰尘，再用毛刷蘸120号溶剂汽油，擦净，晾干，将配制均勻的转化液用毛刷均勻刷涂于试片上，室温晾干2小时后在其表面进行碳纤维修复补强。固化48小时后按GB/T23257-2009 附录D进行阴极剥离性能测试。无带锈转化液的碳纤维修复补强剥离强度达190N/mm，而有带锈转化液的碳纤维修复补强剥离强度达170N/mm，均大于标准要求的100N/mm，符合标准要求。
本发明提供的钢质管道带锈转化表面处理液能够用于对钢质管道表面进行带锈转化处理，并能够确保后续修复补强工艺具有更好的附着力。
以上所述的具体实施方式
，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式
而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种钢质管道表面处理液，其特征在于，由磷化液和成膜液组成，所述磷化液和所述成膜液的重量配比为2 3 1。
2.根据权利要求1所述的处理液，其特征在于，所述磷化液由磷酸、亚铁氰化钾和乙醇组成，所述磷酸、亚铁氰化钾和乙醇的重量配比为磷酸70 90份，亚铁氰化钾10 30 份，乙醇100份。
3.根据权利要求1所述的处理液，其特征在于，所述成膜液由高分子材料、防锈颜料、 促进剂、和溶剂组成，所述高分子材料、防锈颜料、促进剂、和溶剂的重量配比为高分子材料76 105份，防锈颜料1 5份，促进剂0. 2 1份，溶剂4 10份。
4.根据权利要求3所述的处理液，其特征在于，所述高分子材料由10%聚乙烯醇缩丁醛、E-44环氧树脂和脱水蓖麻油组成，所述10%聚乙烯醇缩丁醛、E-44环氧树脂和脱水蓖麻油的重量配比为10%聚乙烯醇缩丁醛70 90份，E-44环氧树脂5 10份，脱水蓖麻油 1 5份。
5.根据权利要求3所述的处理液，其特征在于，所述促进剂由硫酸钴和二氧化锰组成， 所述硫酸钴和二氧化锰的重量配比为硫酸钴0. 1 0. 5份，二氧化锰0. 1 0. 5份。
6.根据权利要求3所述的处理液，其特征在于，所述溶剂由二甲苯和丁醇组成，所述二甲苯和丁醇的重量配比为二甲苯2 5份，丁醇2 5份。
7.基于权利要求1 6中任一所述的处理液的使用方法，其特征在于，包括以下步骤对钢质管道进行清洁处理，去除所述钢质管道表面的浮锈、污物和灰尘；将溶剂汽油涂刷经过清洁处理的所述钢质管道后擦净、晾干；配制所述表面处理液；根据所述钢质管道表面锈层的情况，在所述钢质管道表面涂刷所述表面处理液，并将所述表面处理液晾干。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述溶剂汽油为120号溶剂汽油。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述钢质管道表面涂刷所述表面处理液时，用量为9 14m2/kg。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，将所述表面处理液晾干时，25°C表干需要2小时，25°C实干需要M小时。
全文摘要
本发明公开了一种钢质管道带锈转化表面处理液，属于管道表面处理液技术领域。该处理液由磷化液和成膜液组成，该磷化液和该成膜液的重量配比为2～3∶1。同时本发明还公开了该处理液的使用方法。该处理液能够用于对钢质管道表面进行处理，并能够确保后续修复补强工艺具有更好的附着力。
文档编号C09D129/14GK102517574SQ20111045259
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月29日 优先权日2011年12月29日
发明者罗金恒, 蔡克, 赵新伟, 陈志昕, 马卫锋 申请人:中国石油天然气集团公司, 中国石油天然气集团公司管材研究所