一种石油化工装置腐蚀与防护碳纤维补强工艺的制作方法_4

文档序号:9904166阅读:来源:国知局
上,胶量必须充足饱满,滚涂厚度在 0.2mm,环氧树脂浸溃胶130为层间剥离胶,其由A、B两种组分组成,两种组分的重量比为A:B =3:1,按重量份数如下:
[0148] A组分由E44环氧树脂40份,E51环氧树脂40份,二下醋10份,铁白粉10份组成;
[0149] B组分由810水下固化剂为60份,K册50硅烷偶联剂为20份,2,4,6-Ξ(二甲胺基甲 基)-苯酪20份,白炭黑10份组成;
[0150] 第五步、将碳纤维复合材料布140和环氧树脂浸溃胶130交互地铺层粘结在一起, 在需要补强的管道外缠绕纤维材料,形成4层纤维复合材料补强层,使用橡胶漉或塑料刮板 反复娠压碳纤维复合材料布140,使碳纤维复合材料布140平直、延展、无气泡,粘合剂充分 渗透,进而确保碳纤维复合材料层与层之间、材料与管道外表面之间没有空鼓、气泡等存 在;其中,使用的碳纤维复合材料规格为抗压强度为3422MPa,受拉弹性模量为2.41 X 105MPa,伸长率为1.7 %,弯曲强度为837M化,层间剪切强度为52MPa,碳纤维复合材料与混 凝±和搁体的基材正拉粘接强度为3.5MPa,并且为基材内聚破坏;
[0151] 第六步、在对粘贴后的碳纤维表面进行防腐蚀涂装,使其能够抗硫化氨、盐雾等腐 蚀;
[0152] 第屯步、对补强处进行质量检测,通过采用《SY/T 5992-94输送钢管静水压爆破试 验方法》进行爆破试验,采用加载方式加压至36.7MPa时,缺陷处在加压的过程中即出现明 显撕裂。
[0153] 对比例4
[0154] 第一步:对压力容器110的缺陷处内表面前处理,基材表面应全面打磨,无任何附 着物,粘贴部位有尖锐棱角的需要打磨成圆角,最小内径为20mm,沿着管道缺陷处轴向两个 方向150mm范围内的管道表面原有的防腐层采用机械除诱全部清除,管道表面除诱应达到 GB/T8923.1-2011《涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的目视评定》所规定St2.5级及W 上,同时测量出缺陷处的深度为5.9mm,缺陷轴向长度72mm,缺陷环向长度23mm,壁厚减薄程 度35%,根据ASME PCC-2-2011标准中计算需要的碳纤维复合材料补强层数为4层;
[0155] 第二步、利用专用修补剂120(底层环氧树脂胶)对缺陷进行填平处理,专用修补剂 和环氧底漆起到传递管壁压力的作用;
[0156] 专用修补剂120为金属缺陷填充胶,其由A、B两种组分组成,两种组分的重量比为 A:B = 4:1,按重量份数如下:
[0157] A组分:E44环氧树脂2256克,二下醋102克,儀粉612克,铁粉612克,Ξ氧化二侣608 克,不诱钢粉408克,铁白粉610克,白炭黑200克;
[0158] B组分:105缩胺固化剂65克,K册50硅烷偶联剂410克,2,4,6-Ξ(二甲胺基甲基)- 苯酪613克,Ξ氧化二侣60克,白炭黑1200克;
[0159] 第Ξ步、待专用修补剂120固化后,在专用修补剂120外侧及管壁上滚涂抗阴极剥 离胶,其由Α、Β两种组分组成,两种组分的重量比为Α:Β = 4:1,按重量份数如下:
[0160] A组分由微凝胶60份,Ξ氧化二侣30份,白炭黑10份组成;
[0161] B组分由105固化剂60份,K册50硅烷偶联剂10份,2,4,6-S(二甲胺基甲基)-苯酪 15份,Ξ氧化二侣15份组成;
[0162] 其中,A组分和B组分中的Ξ氧化二侣规格均为W10;
[0163] 第四步、滚涂环氧树脂浸溃胶130到粘接面上,胶量必须充足饱满,滚涂厚度在 0.2mm,环氧树脂浸溃胶130为层间剥离胶,其由A、B两种组分组成,两种组分的重量比为A:B =3:1,按重量份数如下:
[0164] A组分由E44环氧树脂40份,E51环氧树脂40份,二下醋10份,铁白粉10份组成;
[01化]B组分由810水下固化剂为60份,K册50硅烷偶联剂为20份,2,4,6-Ξ(二甲胺基甲 基)-苯酪20份,白炭黑10份组成;
[0166] 第五步、将碳纤维复合材料布140和环氧树脂浸溃胶130交互地铺层粘结在一起, 在需要补强的管道外缠绕纤维材料,形成4层纤维复合材料补强层,使用橡胶漉或塑料刮板 反复娠压碳纤维复合材料布140,使碳纤维复合材料布140平直、延展、无气泡,粘合剂充分 渗透,进而确保碳纤维复合材料层与层之间、材料与管道外表面之间没有空鼓、气泡等存 在;其中,使用的碳纤维复合材料规格为抗压强度为3422MPa,受拉弹性模量为2.41 X 105MPa,伸长率为1.7 %,弯曲强度为837M化,层间剪切强度为52MPa,碳纤维复合材料与混 凝±和搁体的基材正拉粘接强度为3.5MPa,并且为基材内聚破坏;
[0167] 第六步、在对粘贴后的碳纤维表面进行防腐蚀涂装,使其能够抗硫化氨、盐雾等腐 蚀;
[0168] 第屯步、对补强处进行质量检测,通过采用《SY/T 5992-94输送钢管静水压爆破试 验方法》进行爆破试验,采用加载方式加压至36.7MPa时,缺陷处在加压的过程中即出现明 显撕裂。
[0169] 通过实施例1~3及对比例1~4,可W看出,通过本发明提供的对石油管道的补强 工艺在简化工艺步骤及简化组分的基础上能够很好的对缺陷处很好的补强作用,从而使操 作得到简化,可操作性强,节约成本。
[0170]尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列 运用,它完全可W被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地 实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限 于特定的细节和运里示出与描述的图例。
【主权项】
1. 一种石油化工装置腐蚀与防护碳纤维补强工艺,其特征在于,包括: 步骤一、对管壁缺陷处的内表面进行前处理,将基材表面打磨至无任何附着物; 步骤二、利用修补剂对所述缺陷处进行填平处理; 步骤三、在填涂所述修补剂处及周围管体表面填涂环氧树脂胶; 步骤四、在所述填涂环氧树脂胶处缠绕碳纤维复合材料布。2. 如权利要求1所述的石油化工装置腐蚀与防护碳纤维补强工艺,其特征在于,在所述 步骤一中,需将沿所述缺陷处轴向两侧方向150mm的长度范围内的防腐层全部清除,采用机 械除锈或喷砂除锈。3. 如权利要求2所述的石油化工装置腐蚀与防护碳纤维补强工艺,其特征在于,所述步 骤二中,将调配好的修补剂填充到管道表面的腐蚀缺陷中,并且填充满的修补剂在管道缺 陷边沿处平滑过渡到管体表面,待所述修补剂固化后再进行所述步骤三的操作。4. 如权利要求1所述的石油化工装置腐蚀与防护碳纤维补强工艺,其特征在于,在进行 所述步骤三之前,滚涂抗阴极剥离胶,其用于使所述碳纤维复合材料及管道分离。5. 如权利要求4所述的石油化工装置腐蚀与防护碳纤维补强工艺,其特征在于,所述步 骤四中,使用辊或刮板反复碾压所述碳纤维复合材料布,将空隙中的气泡排出,并且在所述 碳纤维复合材料布上再次滚涂环氧树脂胶。6. 如权利要求1-5中任一项所述的石油化工装置腐蚀与防护碳纤维补强工艺,其特征 在于,所述步骤二中,所述修补剂为金属缺陷填充胶,其由A、B两种组分组成,两种组分的重 量比为A:B = 2:1,按重量份数如下: A组分由微凝胶30~50份,E44环氧树脂20~50份,E51环氧树脂20~30份,不锈钢粉10 ~25份,三氧化二铝10~25份,铁粉10~25份组成; B组分由105固化剂30~50份,650聚氨酯20~40份,KH550硅烷偶联剂0~10份,2,4,6_ 三(二甲胺基甲基)_苯酚10~30份,三氧化二铝30~50份,气相二氧化硅10~30份组成; 其中,所述A组分中铁粉规格为200目,所述B组分中三氧化二铝规格为W10。7. 如权利要求4所述的石油化工装置腐蚀与防护碳纤维补强工艺,其特征在于,所述抗 阴极剥离胶,其由A、B两种组分组成,两种组分的重量比为A:B = 4:1,按重量份数如下: A组分由微凝胶60~80份,三氧化二铝30~50份,钛白粉0~10份,白炭黑10~25份组 成; B组分由105固化剂60~80份,KH550硅烷偶联剂10~15份,2,4,6_三(二甲胺基甲基)-苯酚15~25份,三氧化二铝15~30份组成; 其中,所述三氧化二铝规格均为W10。8. 如权利要求7所述的石油化工装置腐蚀与防护碳纤维补强工艺,其特征在于,所述步 骤三中,所述环氧树脂胶为层间剥离胶,其由A、B两种组分组成,两种组分的重量比为A:B = 3:1,按重量份数如下: A组分由E44环氧树脂40~60份,E51环氧树脂40~60份,二丁酯10~25份,钛白粉10~ 25份组成; B组分由810水下固化剂为60~80份,KH550硅烷偶联剂为20~30份,2,4,6_三(二甲胺 基甲基)-苯酚20~35份,白炭黑10~25份组成。9. 如权利要求7或8所述的石油化工装置腐蚀与防护碳纤维补强工艺,其特征在于,所 述环氧树脂胶使用温度范围为-60~150°C。10.如权利要求9所述的石油化工装置腐蚀与防护碳纤维补强工艺,其特征在于,所述 碳纤维复合材料的抗压强度为3400MPa以上,受拉弹性模量为2.3 X 105MPa以上,伸长率为 1.6%以上,弯曲强度为700MPa以上,层间剪切强度为45MPa以上,所述碳纤维复合材料与基 材正拉粘接强度为2.5MPa以上,并且为所述基材内聚破坏。
【专利摘要】本发明公开了一种石油化工装置腐蚀与防护碳纤维补强工艺,包括:步骤一、对管壁缺陷处的内表面进行前处理,将基材表面打磨至无任何附着物;步骤二、利用修补剂对所述缺陷处进行填平处理;步骤三、在填涂所述修补剂处及周围管体表面填涂环氧树脂胶;步骤四、在所述填涂环氧树脂胶处缠绕碳纤维复合材料布。本发明具有修补材料能够长时间反复使用的过程中,粘贴性能好、不分层、不空鼓开裂的特点,并且能够通过本发明所述的补强工艺确保修补材料与管道之间抗电偶腐蚀,同时本发明还具有工艺步骤简单,修复材料固化效果好等特点。
【IPC分类】F16J12/00, F16L55/17, C09J201/00, C09J163/02, B32B37/12, C09J11/06, C09J175/04, C09J11/04, B32B38/00
【公开号】CN105670556
【申请号】CN201610108356
【发明人】梁欣
【申请人】北京天诚宇新材料技术有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年2月26日
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