一种高温带压堵漏用密封剂及其配制方法
【专利摘要】本发明公开了一种高温带压堵漏用密封剂，以重量百分比计，其组成为：基体材料10-30%，固化剂15-25%，缓凝剂10-15%，填料15-20%，增粘剂10-15%；其中基体材料为磷酸盐和硅酸盐的混合物；固化剂为氧化锌、氧化铝、氧化铜、氧化镁的一种或多种；缓凝剂为耐250℃以上高温的有机聚合物的一种或多种。本发明还公开了该种高温带压堵漏用密封剂的配制方法。本申请的高温带压堵漏密封剂由于选用耐高温的磷酸盐和硅酸盐作密封剂基体材料，与有机型堵漏密封剂相比，具有固化速度快、强度高、密封性好等特点。可用于石油化工、石油炼制、火力发电、金属冶炼等行业的过热蒸汽、高温烃、烟道气等高温介质的不停车带压堵漏。
【专利说明】一种高温带压堵漏用密封剂及其配制方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及压力容器领域，具体地说是一种用于连续化生产装置不停车高温带压堵漏用密封剂。
【背景技术】
[0002]管道和容器因材质和焊接质量、人为破坏、内外腐蚀等原因时常会出现穿孔泄漏。泄漏时刻威胁着油气管道正常运行，是各个工业部门的工厂和工程中经常发生的问题，特别在炼油、化工和石油化工厂及输气管道中尤为突出。带压堵漏，即不停车堵漏，指在生产系统中的介质泄漏后，在无须停车和降低操作压力及温度的情况下所进行的密封操作。化工生产过程中，各种介质的泄漏是常见的，特别是石油化工企业，生产系统均在高温高压下运行，接触的介质或是易燃易爆，或是腐蚀、有毒，介质的泄漏轻则浪费能源，污染环境，影响文明生产，重则危及人身安全和造成重大事故，以往，介质的泄漏，常常是停车检修，造巨人的经济损失。
[0003]管道泄漏的传统抢修方法除换管外一般还有以下几种:补焊法、钢带法、胶粘结法、夹具注胶法。夹具注胶法利用泄漏部位的外表与夹具构成的密封空腔，注入并充满密封空腔，阻止介质的外泄，从而消除泄漏，此种堵漏方法，简便快捷，容易掌握，不仅适用于直管道，而且适用于焊口、三通、弯头、变径、阀门接口、法兰盘、法兰盘根部、容器罐连接管道根部等部位，保证管道的正常运行，并且能起到永久性堵漏并增强的效果。夹具注胶法由于其具有无需动火、耐高温、高压等优点特性被广泛应运。目前常用的带压堵漏密封剂主要有两种，一种是有机堵漏密封剂，以合成橡胶和合成树脂等高分子材料为基础，添加适量的填料和助剂，经机械混合面成。虽可用于蒸汽、水、油等多种介质的不停车带压堵漏，但受高分子材料热降解特性的影响，其使用温度不超过400 °C。另一种是固化后的陶瓷胶粘剂，其可以耐1200°C以上高温，适用于金属陶瓷材料密封、粘接、堵漏，这种陶瓷胶粘剂需要现配现用，不适用于带压堵漏。
【发明内容】
[0004]本申请的目的是提供一种能耐200-900°C高温的无机型带压堵漏密封剂及其制备方法。
[0005]为了解决上述技术问题，本申请是通过以下技术方案实现的:
一种高温带压堵漏用密封剂，以重量百分比计，其组成为:基体材料10-30%，固化剂15-25%，缓凝剂10-15%，填料15-20%，增粘剂10-15% ;其中基体材料为磷酸盐和硅酸盐的混合物；固化剂为氧化锌、氧化铝、氧化铜、氧化镁的一种或多种；缓凝剂为耐250°C以上高温的有机聚合物，是一种 或多种。
[0006]本申请磷酸盐和硅酸盐组成重量比例为磷酸盐:硅酸盐1:4一1:2。
[0007]本申请所述固化剂为氧化铜，氧化铜粉必须有一定的纯度，杂质含量要少。
[0008]本申请所述缓凝剂为聚苯硫醚。[0009]本申请所述增粘剂为液体橡胶。
[0010]本申请所述增粘剂为端羟基液体丁腈橡胶。
[0011]一种本申请所述的高温带压堵漏用密封剂的配制方法，包括以下步骤:
第一步，按配方将磷酸盐和硅酸盐称好后加入捏合机内混合；
第二步，依次将填料，固化剂，缓凝剂，增粘剂加入到第一步中的捏合机内；
第三步，将第二步得到 的混合物边搅拌边抽真空，约30— 60分钟，混合均匀后装入密闭的塑料袋中，室温下放置48— 72小时；
第四步，将第三步得到的混合物用模具挤压成圆柱状，密封保存于阴凉干燥处。
[0012]本申请采用上述技术方案，与现有技术相比具有如下优点:
本申请的高温带压堵漏密封剂由于选用耐高温的磷酸盐和硅酸盐作密封剂基体材料，与有机型堵漏密封剂相比，原料来源广、加工工艺简单，并且成本低、无污染。
[0013]本申请用高温带压堵漏密封剂，对200-900°C的管道实施带压堵漏，具有固化速度快、强度高、密封性好等特点。可用于石油化工、石油炼制、火力发电、金属冶炼等行业的过热蒸汽、高温烃、烟道气等高温介质的不停车带压堵漏。
【具体实施方式】
[0014]下面结合实施例对本申请的技术方案进行详细说明:
一种高温带压堵漏用密封剂，以重量百分比计，其组成为:基体材料10-30%，固化剂15-25%，缓凝剂 10-15%，填料 15-20%，增粘剂 10_15%。
[0015]本申请的密封剂，主要作用机理是基体材料与固化剂在高温下发生固化反应，生成强度很高的链状分子，并将耐高温的无机填料包裹在其中，形成坚硬的固化体，以达到高温带压堵漏的目的。
[0016]本申请中基体材料可以为磷酸盐和硅酸盐的混合物，其重量配比根据介质温度的高低调整，优选为磷酸盐:硅酸盐=1:4-1:2。磷酸盐作为一种新型无机胶粘剂具有无毒、无味、无公害以及良好的高温性能等优点而受到重视。与硅酸盐胶粘剂相比，其耐水性较好、固化收缩率小、高温强度高。
[0017]本申请所述固化剂为金属氧化物，可以是一种或多种，可以是氧化锌、三氧化二铝、氧化铜、氧化镁等，优选是氧化铜。如果想要耐温性进一步提高，在以后的试验中可以选固化剂为高纯氧化铝、氧化锆等的一种或多种，可将耐温提高到1200 V左右。
[0018]本申请所述缓凝剂为耐250°C以上高温的有机聚合物，优选为有机杂环聚合物，可以是一种或多种，如可以是聚酰亚胺，聚苯并咪唑、聚苯硫醚等，本申请中优选缓凝剂材料是聚苯硫醚。
[0019]本申请的高温带压堵漏用密封剂中的缓凝剂选用的有机聚合物，要保证在较高的温度下才分解，以起到延迟固化时问的作用，使用方武可采用高温熔融漫溃的方法，将缓凝剂包覆在固化剂表面，延迟密封剂的固化反应；填料可以降低密封剂固化收缩率，提高密封剂强度和耐热性，本申请中的填料可以采用普通，密封剂通用的填料，如石墨，石棉、碳纤维、玻璃纤维等，其中石棉、碳纤维、玻璃纤维的主要作用是提高强度和耐热性，石墨主要起填充作用，降低密封剂的固化收缩率；增粘剂的主要作用是增加密封剂的粘性，提高密封剂的成型性，本申请的增粘剂可以采用通用的有机胶粘剂，如液体橡胶、环氧树脂、酚醛树脂等，可以是一种或多种。液体橡胶中可以是液体丁腈胶、液体丁苯胶、端羟基液体丁腈胶等，最好是端羟基液体丁腈胶。
[0020]本申请的高温带压堵漏用密封剂的制备方法，可采用普通的机械混合方法，经机械混合后再通过模具挤压成型密封，以利于保存。制成的高温堵漏密封剂能对高温蒸汽、高温烃、烟道气等介质实施带压堵漏，其耐温性能可以达到900°C。
[0021]本申请的高温带压堵漏密封剂可用以下步骤制备，但并不限于此方法，本申请提供一种优选地实施例:
第一步，按配方将磷酸盐和硅酸盐称好后加入捏合机内混合；
第二步，依次将填料，固化剂，缓凝剂，增粘剂加入到第一步中的捏合机内；
第三步，将第二步得到的混合物边搅拌边抽真空，约30— 60分钟，混合均匀后装入密闭的塑料袋中，室温下停放48— 72小时；
第四步，将第三步得到的混合物用模具挤压成圆柱状，密封保存于阴凉干燥处。
[0022]本申请所述的密封剂可用于专用于高温带压堵漏的胶枪，采用高压注射的方式对200-900 V高温蒸汽、高温烃和烟道气等介质实施带压堵漏。
[0023]具体操作时，在泄漏处采用高强钢设计制作专用夹具并安装到泄漏件上，用高压注胶枪将按以上方法所制取的本申请的高温带压堵漏密封剂注射到法兰间隙内，密封剂很快固化为一个整体，堵住了泄漏。
[0024]对利用本发明所述方法得到的密封剂进行耐温试验，如下:
将2500瓦的箱式电阻炉通电，使其温度达到900°C左右，保温10分钟后，取20克本发明的密封剂，置于电阻炉中，密封剂中的有机助剂很快燃烧，余下的成分在高温作用下固化为一个坚硬的团块，称重约13克，由此说明密封剂的耐温性能可以达到900°C。
【权利要求】
1.一种高温带压堵漏用密封剂，其特征在于，以重量百分比计，其组成为:基体材料10-30%,固化剂15-25%，缓凝剂10-15%，填料15_20%，增粘剂10-15% ;其中基体材料为磷酸盐和硅酸盐的混合物；固化剂为氧化锌、氧化铝、氧化铜、氧化镁的一种或多种；缓凝剂为耐250°C以上高温的有机聚合物的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的高温带压堵漏用密封剂，其特征在于:磷酸盐和硅酸盐组成重量比例为磷酸盐:硅酸盐1:2— 4。
3.根据权利要求1所述的高温带压堵漏用密封剂，其特征在于:固化剂为氧化铜。
4.根据权利要求1所述的高温带压堵漏用密封剂，其特征在于:缓凝剂为聚苯硫醚。
5.根据权利要求1所述的高温带压堵漏用密封剂，其特征在于:增粘剂为液体橡胶。
6.根据权利要求1所述的高温带压堵漏用密封剂，其特征在于:增粘剂为端羟基液体丁腈橡胶。
7.—种权利要求1所述的高温带压堵漏用密封剂的配制方法，其特征在于:包括以下步骤: 第一步，按配方将磷酸盐和硅酸盐称好后加入捏合机内混合； 第二步，依次将填料，固化剂，缓凝剂，增粘剂加入到第一步中的捏合机内； 第三步，将第二步得到的混合物边搅拌边抽真空，约30— 60分钟，混合均匀后装入密闭的塑料袋中，室温下停放48— 72小时； 第四步，将第三步得到的混合物用模具挤压成圆柱状，密封后于常温下保存于阴凉干燥处。
【文档编号】C09K3/12GK104031608SQ201410247633
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年6月6日 优先权日:2014年6月6日
【发明者】陈伟新, 肖运根, 章隆泉, 过俊宏, 顾肖红 申请人:无锡市崇安区科技创业服务中心