[0001]
本发明涉及耦合剂技术领域，具体来讲，涉及一种用于管道壁厚在线测量且测量结果长期稳定的糊状可干耦合剂及其制备方法。
背景技术：
[0002]
目前，对于油气集输站内的管道内部腐蚀情况的检测，主要是通过人工利用手持超声检测仪器利用传统液体耦合剂定期、定点测厚。传统湿耦合方法的耦合剂会挥发流失，需进行不断地补充，既不利于对管道进行长期监测，也会造成耦合剂四处流淌带来现场污染，若选取水作为耦合剂甚至会锈蚀管道。
[0003]
压电传感器探头形状一般为圆盘状，并使用底平面对外进行超声波的发送和接收。当探头遇到曲率较大，管径较小的管道，传统的液体耦合方式不可避免的会有液体流失造成空隙使得空气涌入，导致耦合效果大打折扣；而采用橡胶层的耦合方式，则又会带来超声波能量损耗过大，橡胶不耐户外的自然老化，耦合时所需压力较大等问题。
技术实现要素：
[0004]
本发明的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。本发明研究出了一种适合管道壁厚在线监测的糊状可干耦合剂，能够在施工前呈现糊状，在施工后与空气中的水分接触后能够变为固态，让超声波能够借助呈现固态的耦合剂顺利地进入被测管道内。
[0005]
为了实现上述目的，本发明的一方面提供了一种用于管道壁厚在线监测的糊状可干耦合剂，由以下重量份的原料制备得到：70～80份的聚二甲基硅氧烷、3～5份的羰基镍粉、20～30份的白炭黑、5～9份的甲基三异丁酮肟基硅烷、4～6份的矿物油、6～10份的硅烷偶联剂、4～8份的三乙烯四胺以及2～4份的四异丁基钛酸酯。
[0006]
本发明的另一方面提供了一种用于管道壁厚在线监测的糊状可干耦合剂的制备方法，包括以下步骤，s1：将聚二甲基硅氧烷和白炭黑在真空度为0.095～0.105mpa的条件下搅拌得到基料；s2：将基料和羰基镍粉、甲基三乙丁酮肟基硅烷、矿物油、硅烷偶联剂、三乙烯四胺以及四异丁基钛酸酯在真空度为0.105～0.115mpa的条件下搅拌得到所述糊状可干耦合剂。
[0007]
与现有技术相比，本发明的有益效果可包括：通过优化调整耦合剂原料分配比，提高了耦合剂固化后与被检测管道声阻抗匹配性能以及耐候特性；通过密封储存，使得材料施工前为糊状，施工后接触空气中的水分变为稳定的固态，能够适应不同尺寸的管径；耦合剂在变为固态后能够能够保证固化后组分化学性能稳定、声学特性长期不变，减小耦合压力，减小超声波的衰减，进而提升耦合效果；能够在高频超声5mhz情况下与被检测管道声阻抗匹配。
具体实施方式
[0008]
在下文中，将结合示例性实施例来详细说明本发明的用于管道壁厚在线监测的糊状可干耦合剂及其制备方法。
[0009]
实施例1
[0010]
在本示例性实施例中，用于管道壁厚在线监测的糊状可干耦合剂的包括以下重量份的组分：70～80份(例如75份)的聚二甲基硅氧烷、3～5份(例如4份)的羰基镍粉、20～30份(例如25份)的白炭黑、5～9份(例如7份)的甲基三异丁酮肟基硅烷、4～6份(例如5份)的矿物油、6～10份(例如8份)的硅烷偶联剂、4～8份(例如6份)的三乙烯四胺以及2～4份(例如3份)的四异丁基钛酸酯。
[0011]
所述白炭黑能够提高糊状可干耦合剂固化后的强度。
[0012]
所述三乙烯四胺能够加速糊状可干耦合施工后在空气中固化的速度，节约施工时间。
[0013]
所述矿物油能够使糊状可干耦合剂在固化后的材质柔软，有利于超声波探头与耦合剂的接触。
[0014]
在本示例性实施例中，用于管道壁厚在线监测的糊状可干耦合剂的制备方法包括以下步骤，s1：将聚二甲基硅氧烷和白炭黑在真空度为0.095～0.105mpa、温度为110～120℃、搅拌速度为500～550rpm以及搅拌时间为120～150min(例如，真空度为0.10mpa、温度为120℃、搅拌速度为550rpm以及搅拌时间为150min)的条件下搅拌得到基料；s2：将基料和羰基镍粉、甲基三乙丁酮肟基硅烷、矿物油、硅烷偶联剂、三乙烯四胺以及四异丁基钛酸酯在真空度为0.105～0.115mpa、温度为45～60℃、搅拌速度为600～650rpm以及搅拌时间为35～50min(例如，真空度为0.11mpa、温度为50℃、搅拌速度为650rpm以及搅拌时间为45min)的条件下搅拌得到所述糊状可干耦合剂。
[0015]
所述s2得到的糊状可干耦合剂需要进行密封保存保持糊状，确保在使用时仍为糊状，在使用后接触空气中的水分变为固态。
[0016]
对本示例性实施例所制备出的糊状可干耦合剂进行主要理化性能指标的检测，结果如表1所示：
[0017]
表1糊状可干耦合剂的主要理化性能指标
[0018]
声速m/sdb/mm声阻抗pa
·
s/m硬度ha密度kg/m32603.40.10612.32x10
6
801802.3
[0019]
表1中声速m/s表示超声波在本示例性实施例所制备出的糊状可干耦合剂中传播的速度，db/mm表示本示例性实施例所制备出的糊状可干耦合剂在实际使用时每增加1mm会使超声波的回波信号损失的强度。
[0020]
在相同检测环境下，测量传统甘油耦合剂和本示例性实施例制备出的糊状可干耦合剂分别应用在测量200mm直径管道和64mm直径管道的壁厚时得到的超声波回波信号达到一定值时需要对回波信号进行放大的系数，检测结果如表2所示：
[0021]
表2
[0022] 200mm直径管道64mm直径管道传统甘油耦合剂58db60db糊状可干耦合剂58db55db
[0023]
表2中db表示使超声波的回波信号强度达到一定值时仪器的放大系数。由表2可知，在针对200mm管径时，本示例性实施例制备出的糊状可干耦合剂与传统甘油耦合剂的耦合想过相当，在针对64mm管径时，由于管径曲率高，传统甘油耦合剂存在空气泄漏问题，所以本示例性实施例制备出的糊状可干耦合剂的耦合效果优于传统甘油耦合剂。也就是说，本示例性实施例制备出的糊状可干耦合剂能够解决传统甘油耦合剂在长期使用的情况下发生的空气泄漏问题，进而能够在户外维持长达3年的稳定耦合效果。
[0024]
综上所述，本示例性实施例制备出的糊状可干耦合剂用于管道壁厚在线监测时具有以下优点：
[0025]
(1)在施工前为糊状，需要密封保存，在使用后接触到空气中的水分会变为稳定的固态，能够适用于不同尺寸的管径。
[0026]
(2)能够在高频超声5mhz情况下与被检测管道声阻抗匹配，有利于提升耦合效果。
[0027]
(3)固化后化学性能稳定，能够保证介质声学特性长期不变，在户外维持长达3年的稳定耦合效果。
[0028]
尽管上面已经结合示例性实施例描述了本发明，但是本领域普通技术人员应该清楚，在不脱离权利要求的精神和范围的情况下，可以对上述实施例进行各种修改。