一种微生物腐蚀的管道补口防腐修复结构和方法与流程

1.本发明涉及油气管道腐蚀控制技术领域，尤其涉及一种微生物腐蚀的管道补口防腐修复结构和方法。


背景技术：

2.针对高凝点长输原油输送管道采用保温结构可以减少热量损耗，减少中间加热粘的数量，起到节能降耗的作用。保温管道的防腐结构由防腐底漆、保温层和外防腐层三层构成。长输管道的防腐补口通常为现场作业施工，施工质量难以保证，补口位置是整条管线防腐的薄弱环节，近年来部分长输保温管道的补口出现了严重的微生物腐蚀问题，导致腐蚀的主要原因为补口位置的防腐层失效，或者由于外层防腐层与保温层脱壳，产生较大的变形，补口防水帽密封失效，导致地下水与其中含有的腐蚀微生物进入补口，由于底漆存在缺陷或长时间浸泡作用下底漆失效，在地下水较多的缺氧环境中，微生物以疏松的保温层作为碳源不断繁殖，导致管体发生腐蚀，同时由于补口的阴极保护屏蔽作用,阴极保护电流难易提供保护，导致补口位置的管体发生严重的微生物腐蚀。对已经发生微生物腐蚀导致失效的补口，在开挖检测和修复中采用的补口防腐修复结构应能满足抑制微生物腐蚀的需求。现有技术中的保温管道防腐保温层修复结构及修复方法主要利用粘弹体的防腐效果和抗变形能力、聚氨酯泡沫的保温作用、热烤压敏带的抗机械损伤性能，即通过粘弹体胶带层、聚氨酯泡沫层以及热烤压敏胶带层组成修复结构，但仍存在无法满足抑制微生物腐蚀的需求的问题，此外，目前针对埋地管道外部微生物腐蚀的减缓措施较少，现有保温管道补口修复的标准规范中的方法也无法满足抑制微生物腐蚀的要求。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种微生物腐蚀的管道补口防腐修复结构和方法，用以解决目前针对埋地管道外部微生物腐蚀的减缓措施较少，现有保温管道补口修复方法无法满足抑制微生物腐蚀的需求的问题。最终达到提高防腐修复效果，降低保温管道补口微生物腐蚀风险的技术效果。
4.鉴于上述问题，本发明提供了一种微生物腐蚀的管道补口防腐修复结构和方法。
5.第一方面，本发明提供一种微生物腐蚀的管道补口防腐修复结构。所述一种微生物腐蚀的管道补口防腐修复结构用于抑制埋地保温管道补口的微生物腐蚀，其中，所述一种微生物腐蚀的管道补口防腐修复结构包括：第一结构层，所述第一结构层与目标管道补口直接涂覆接触，且，所述第一结构层的厚度为1.0-1.5mm；第二结构层，所述第二结构层位于所述第一结构层上方第一预设位置；第三结构层，所述第三结构层包括两块厚度为3.5-4.5mm的预设预制聚氨酯保温瓦块，且，所述预设预制聚氨酯保温瓦块内嵌于所述第二结构层的第二预设位置；第四结构层，所述第四结构层涂覆于所述第三结构层上方第三预设位置。
6.优选的，所述目标管道补口包括：目标补口，所述目标补口位于目标管道，且，所述
目标补口包括管道环焊缝；第一补口侧，所述第一补口侧位于所述目标补口的第一侧；第二补口侧，所述第二补口侧位于所述目标补口的第二侧，且，所述第二侧与所述第一侧相互对立。
7.优选的，所述目标管道补口，还包括：保温层，所述保温层包括第一保温层、第二保温层，且，所述第一保温层在所述第一补口侧上方，所述第二保温层在所述第二补口侧上方；防腐层，所述防腐层包括第一防腐层、第二防腐层，且，所述第一防腐层在所述第一保温层上方，所述第二防腐层在所述第二保温层上方。
8.优选的，所述第一结构层包括：底漆层，所述底漆层是指普通环氧底漆；面漆层，所述面漆层是指由预设制备方案制备的纳米过氧化银环氧面漆，且，所述面漆层涂覆于所述底漆层上方。
9.优选的，所述第二结构层包括：矿脂胶泥，所述矿脂胶泥基于预设涂覆方案涂覆于第四预设位置，且，所述矿脂胶泥的涂覆厚度为5.0-15.0mm；矿脂带，所述矿脂带基于预设缠绕方案缠绕在所述矿脂胶泥上方，且，所述矿脂带的宽度为10
±
0.5cm。
10.优选的，所述预设预制聚氨酯保温瓦块为半圆环状，且，所述预设预制聚氨酯保温瓦块的内径与所述目标管道适配。
11.另一方面，本发明还提供了一种微生物腐蚀的管道补口防腐修复方法，用于利用第一方面所述的一种微生物腐蚀的管道补口防腐修复结构对埋地保温管道补口微生物腐蚀的抑制，其中，所述方法包括：基于目标管道获得目标管道补口；获得预设制备方案，并基于所述预设制备方案，制备得到纳米过氧化银环氧面漆；获得普通环氧底漆，并将所述普通环氧底漆作为所述底漆层、将所述纳米过氧化银环氧面漆作为所述面漆层，组成第一结构层；依次获得矿脂胶泥、矿脂带；基于所述矿脂胶泥、所述矿脂带，组成第二结构层；获得两块预设预制聚氨酯保温瓦块，并基于两块所述预设预制聚氨酯保温瓦块，组成第三结构层；获得热收缩带，并将所述热收缩带作为第四结构层；将所述第一结构层、所述第二结构层、所述第三结构层、所述第四结构层依次涂覆于所述目标管道补口，形成所述管道补口防腐修复结构。
12.本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
13.本发明提供了一种微生物腐蚀的管道补口防腐修复结构和方法，其中，所述管道补口防腐修复结构用于对埋地保温管道补口微生物腐蚀的抑制，其中，所述管道补口防腐修复结构包括：第一结构层，所述第一结构层与目标管道补口直接涂覆接触，且，所述第一结构层的厚度为1.0-1.5mm；第二结构层，所述第二结构层位于所述第一结构层上方第一预设位置；第三结构层，所述第三结构层包括两块厚度为3.5-4.5mm的预设预制聚氨酯保温瓦块，且，所述预设预制聚氨酯保温瓦块内嵌于所述第二结构层的第二预设位置；第四结构层，所述第四结构层涂覆于所述第三结构层上方第三预设位置。解决了目前针对埋地管道外部微生物腐蚀的减缓措施较少，现有保温管道补口修复方法无法满足抑制微生物腐蚀的需求。达到了提高防腐修复效果，降低保温管道补口微生物腐蚀风险的技术效果。
附图说明
14.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，
对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
15.图1为本发明一种微生物腐蚀的管道补口防腐修复结构的结构示意图；
16.图2为本发明一种微生物腐蚀的管道补口防腐修复结构的目标管道补口的结构示意图；
17.图3为本发明一种微生物腐蚀的管道补口防腐修复结构的目标管道补口的另一个结构示意图；
18.图4为本发明一种微生物腐蚀的管道补口防腐修复结构的第二结构层的结构示意图；
19.图5为本发明一种微生物腐蚀的管道补口防腐修复方法的流程示意图。
20.附图标记说明：
21.第一结构层1，第二结构层2，矿脂胶泥21，矿脂带22，第三结构层3，第四结构层4，目标补口a1，第一补口侧a2，第二补口侧a3，第一保温层a21，第二保温层a31，第一防腐层a211，第二防腐层a311。
具体实施方式
22.为使本发明的上述目的、特征、优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体的实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多的不同于在此描述的其他方式予以实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
23.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明实施例的说明书中使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明实施例。本文中所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
24.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.实施例一
26.如图1所示，本发明公开了一种微生物腐蚀的管道补口防腐修复结构，所述结构用于抑制埋地保温管道补口的微生物腐蚀，其中，所述管道补口防腐修复结构包括：
27.第一结构层1，所述第一结构层1与目标管道补口直接涂覆接触，且，所述第一结构层1的厚度为1.0-1.5mm；
28.进一步的，所述第一结构层包括：
29.底漆层，所述底漆层是指普通环氧底漆；
30.面漆层，所述面漆层是指由预设制备方案制备的纳米过氧化银环氧面漆，且，所述面漆层涂覆于所述底漆层上方。
31.第二结构层2，所述第二结构层2位于所述第一结构层1上方第一预设位置；
32.进一步的，如图4所示，所述第二结构层包括：
33.矿脂胶泥21，所述矿脂胶泥21基于预设涂覆方案涂覆于第四预设位置，且，所述矿脂胶泥21的涂覆厚度为5.0-15.0mm；
34.矿脂带22，所述矿脂带22基于预设缠绕方案缠绕在所述矿脂胶泥21上方，且，所述矿脂带22的宽度为10
±
0.5cm。
35.第三结构层3，所述第三结构层3包括两块厚度为3.5-4.5mm的预设预制聚氨酯保温瓦块，且，所述预设预制聚氨酯保温瓦块内嵌于所述第二结构层2的第二预设位置；
36.进一步的，所述预设预制聚氨酯保温瓦块为半圆环状，且，所述预设预制聚氨酯保温瓦块的内径与所述目标管道适配。
37.第四结构层4，所述第四结构层4涂覆于所述第三结构层3上方第三预设位置。
38.具体而言，所述管道补口防腐修复结构综合利用抑菌涂层和抗变形能力强的防腐涂层的优点，用于微生物腐蚀环境中的保温补口的修复，最终达到提高防腐修复效果、降低保温管道补口的微生物腐蚀风险的效果。所述管道补口防腐修复结构包括所述第一结构层1、所述第二结构层2、所述第三结构层3、所述第四结构层4。
39.所述第一结构层1由所述底漆层和所述面漆层共同组成，所述底漆层是指普通环氧底漆，所述面漆层是指由预设制备方案制备的纳米过氧化银环氧面漆，此外，所述面漆层涂覆于所述底漆层上方。所述预设制备方案具体来说，首先，采用液相氧化沉淀法制备得到纳米过氧化银颗粒，且得到纳米过氧化银颗粒的粒径为20nm-100nm，制备的颗粒中纳米过氧化银的质量含量为40％-80％；然后，采用无水乙醇和γ-氨丙基三乙氧硅烷混合液作为改性分散剂，两种物质的体积混合比例在1:3和1:5之间；接着，每100毫升改性分散剂添加纳米过氧化银100g-200g，并采用双组分液态环氧漆作为面漆；最后，采用超声波振荡加机械搅拌的方法将改性后的纳米过氧化银分散到环氧面漆中，并通过加入固化剂后涂刷形成所述面漆层。
40.所述第二结构层2位于所述第一结构层1上方第一预设位置。其中，所述第二结构层2由矿脂胶泥21、矿脂带22共同组成。所述矿脂胶泥21基于预设涂覆方案涂覆于第四预设位置，且，所述矿脂胶泥21的涂覆厚度为5.0-15.0mm。所述矿脂带22基于预设缠绕方案缠绕在所述矿脂胶泥21上方，且，所述矿脂带22的宽度为10
±
0.5cm。具体来说，首先将矿脂胶泥21用于管道保温泡沫处，即所述第一补口侧a2与所述目标补口a1、所述第二补口侧a3与所述目标补口a1的交叉部位，涂覆厚度在5mm-15mm，此外，所述矿脂胶泥21涂覆盖所述第一保温层a21、所述第二保温层a31上。示范性的如，所述矿脂胶泥21涂覆向所述目标补口a1的管道环焊缝方向延长为3cm，覆盖所述第一防腐层a211、所述第二防腐层a311方向的宽度为4cm。通过向所述第一补口侧a2与所述目标补口a1、所述第二补口侧a3与所述目标补口a1的交叉部位分别进行涂覆延长，达到了提高密封效果、避免地下水进入空隙，从而腐蚀补口。
41.进一步的，在通过所述矿脂胶泥21将所述第一补口侧a2与所述目标补口a1、所述第二补口侧a3与所述目标补口a1的交叉部位分别进行涂覆延长后，通过所述矿脂带22进行缠绕加固。示范性的如，将10cm宽的矿脂带从一端开始，采用缠绕法缠绕在表干后的环氧底漆上，覆盖所述第一防腐层a211、所述第二防腐层a311及整个所述目标补口a1，同时，所述矿脂带22的宽度大于所述矿脂胶泥21两端各5cm，且缠绕搭接宽度为矿脂带宽度的30％-50％。由于所述矿脂带22的缠绕具有很好的粘结性能和防水性能，同时有一定的机械强度，缠绕在所述第一结构层1和所述矿脂胶泥21上，实现了支撑和强化防腐效果的技术目标。
42.所述第三结构层3包括两块厚度为3.5-4.5mm的预设预制聚氨酯保温瓦块，此外，所述预设预制聚氨酯保温瓦块内嵌于所述第二结构层2的第二预设位置。其中，所述预设预制聚氨酯保温瓦块为半圆环状，为保证所述预设预制聚氨酯保温瓦块可以内嵌于所述第二结构层2的第二预设位置，所述预设预制聚氨酯保温瓦块的内径必须与所述目标管道适配。进一步的，所述第四结构层4为热收缩带，覆盖于所述第三结构层3上方第三预设位置。示范性的如将热收缩带粘贴覆盖至所述第三结构层3上方第三预设位置，所述第三预设位置是指覆盖面积大于所述第二结构层2的面积范围。
43.进一步的，如图2所示，所述目标管道补口包括：
44.目标补口a1，所述目标补口位于目标管道，且，所述目标补口包括管道环焊缝；
45.第一补口侧a2，所述第一补口侧a2位于所述目标补口a1的第一侧；
46.第二补口侧a3，所述第二补口侧a3位于所述目标补口a1的第二侧，且，所述第二侧与所述第一侧相互对立。
47.进一步的，如图3所示，所述目标管道补口，还包括：
48.保温层，所述保温层包括第一保温层a21、第二保温层a31，且，所述第一保温层a21在所述第一补口侧a2上方，所述第二保温层a31在所述第二补口侧a3上方；
49.防腐层，所述防腐层包括第一防腐层a211、第二防腐层a311，且，所述第一防腐层a211在所述第一保温层a21上方，所述第二防腐层a311在所述第二保温层a31上方。
50.具体而言，所述目标管道是指任意一个待通过管道补口防腐修复结构进行修复的管道，所述目标管道补口是指所述目标管道的待修复部位。其中，所述目标管道补口包括目标补口a1、第一补口侧a2、第二补口侧a3。所述目标补口a1上有管道环焊缝，即所述目标管道进行焊接处理后留下的痕迹。所述第一补口侧a2位于所述目标补口a1的第一侧，所述第二补口侧a3位于所述目标补口a1的第二侧，且，所述第二侧与所述第一侧相互对立。示范性的如所述第一补口侧a2位于所述目标补口a1的左侧，所述第二补口侧a3位于所述目标补口a1的右侧。所述目标补口a1由于焊接处理刮掉了所述目标管道原本的保温层和防腐层，而所述目标补口a1的两侧，即所述第一补口侧a2、所述第二补口侧a3位置处的所述目标管道原本的保温层和防腐层并未被刮掉，即所述第一补口侧a2上方依次覆盖有所述第一保温层a21、所述第一防腐层a211，所述第二补口侧a3上方依次覆盖有所述第二保温层a31、所述第二防腐层a311。
51.综上所述，本发明所提供的管道补口防腐修复结构具有如下技术效果：
52.通过第一结构层，所述第一结构层与目标管道补口直接涂覆接触，且，所述第一结构层的厚度为1.0-1.5mm；第二结构层，所述第二结构层位于所述第一结构层上方第一预设位置；第三结构层，所述第三结构层包括两块厚度为3.5-4.5mm的预设预制聚氨酯保温瓦块，且，所述预设预制聚氨酯保温瓦块内嵌于所述第二结构层的第二预设位置；第四结构层，所述第四结构层涂覆于所述第三结构层上方第三预设位置。解决了目前针对埋地管道外部微生物腐蚀的减缓措施较少，现有保温管道补口修复方法无法满足抑制微生物腐蚀的需求。达到了提高防腐修复效果，降低保温管道补口微生物腐蚀风险的技术效果。
53.实施例二
54.请参阅附图5，为了更清楚的解释一种微生物腐蚀的管道补口防腐修复结构及方法的技术方案，本发明实施例提供了利用所述管道补口防腐修复结构进行油气管道腐蚀控
制的一种微生物腐蚀的管道补口防腐修复方法，所述管道补口防腐修复方法用于对所述目标管道补口进行施工修复，使所述目标管道补口修复为实施例一的所述管道补口防腐修复结构，所述管道补口防腐修复方法包括如下步骤：
55.步骤s100：基于目标管道获得目标管道补口；
56.步骤s200：获得预设制备方案，并基于所述预设制备方案，制备得到纳米过氧化银环氧面漆；
57.步骤s300：获得普通环氧底漆，并将所述普通环氧底漆作为所述底漆层、将所述纳米过氧化银环氧面漆作为所述面漆层，组成第一结构层；
58.步骤s400：依次获得矿脂胶泥、矿脂带；
59.步骤s500：基于所述矿脂胶泥、所述矿脂带，组成第二结构层；
60.步骤s600：获得两块预设预制聚氨酯保温瓦块，并基于两块所述预设预制聚氨酯保温瓦块，组成第三结构层；
61.步骤s700：获得热收缩带，并将所述热收缩带作为第四结构层；
62.步骤s800：将所述第一结构层、所述第二结构层、所述第三结构层、所述第四结构层依次涂覆于所述目标管道补口，形成所述管道补口防腐修复结构。
63.具体而言，在对所述目标管道进行修复处理前，首先对所述目标管道进行表面处理。示范性的如采用喷砂或者机械除锈方式处理补口处的管体表面，去除所有的浮锈，露出金属光泽，处理级别要求为sa2.5或st3级，涂覆环氧漆前用高压空气将表面的灰尘吹扫干净。然后，获得预设制备方案，并基于所述预设制备方案，制备得到纳米过氧化银环氧面漆，同时获得普通环氧底漆，并将所述普通环氧底漆作为所述底漆层、将所述纳米过氧化银环氧面漆作为所述面漆层，组成第一结构层。示范性的如将双组份液态环氧底漆搅拌后均匀的涂刷在管体、原聚氨酯保温层和原聚乙烯防腐层表面，搅拌均匀且在20min内涂刷完底漆。涂覆厚度不低于100μm，采用湿膜计测量涂覆厚度，涂覆1.5-2.5小时后底漆表干，然后开展纳米过氧化银环氧面漆涂覆，接着将面漆搅拌3-5分钟至搅拌均匀，并添加固化剂，搅拌均匀后涂刷，面漆采用刷涂的方式涂覆，应涂覆均匀，涂覆时环境温度应大于50℃，空气相对湿度低于80％，大风天气时，应采取搭建防尘罩等措施避免尘土落到底漆上。此外，除原保温层侧面处的位置，环氧漆涂覆后测量湿膜厚度应大于1mm。刷涂过程中要不时刷涂均匀防止漆膜流挂，涂覆后等待3小时左右，环氧漆表干后测量记录底漆厚度。等待约5小时环氧漆实干后，采用电火花检漏仪检漏，施加电压为5kv，合格后进行下一步施工，不合格则在漏点位置打磨直径不小于5cm的表面，采用纳米过氧化银环氧面漆涂覆修补。
64.进一步的，依次获得矿脂胶泥、矿脂带，并基于所述矿脂胶泥、所述矿脂带，组成第二结构层。示范性的如将矿脂胶泥涂覆在第一补口侧与目标补口、第二补口侧与目标补口的两个交叉部位，主要覆盖原保温层侧面及其与补口管道的搭接处，矿脂胶泥涂覆厚度5mm-15mm。接下来，通过所述矿脂带自矿脂胶泥的一端延长5cm开始缠绕，进而连续缠绕至第二补口侧与目标补口的交叉部位，同样延长5cm，其中，所述矿脂带缠绕过程中的搭接宽度为3cm-5cm。进一步的，获得两块预设预制聚氨酯保温瓦块，并基于两块所述预设预制聚氨酯保温瓦块，组成第三结构层。示范性的如将弧度为90度的2块保温瓦块，从两侧加盖到补口上，连接处用矿脂胶泥进行填充。最后，获得热收缩带，并将所述热收缩带作为第四结构层。示范性的如热收缩带覆盖长度应大于矿脂带两端5cm-10cm，烘烤时均匀烘烤热收缩
带，收缩带两端搭接位置位于管道12点钟位置，主要烘烤两端。
65.综上所述，本发明所提供的一种微生物腐蚀的管道补口防腐修复方法具有如下技术效果：
66.本发明给出的管道补口防腐修复方法修复后形成管道补口防腐修复结构，所述管道补口防腐修复结构中，第一结构层中的底漆层为与金属材料粘结力强的环氧涂层，环氧涂层具有优良的抗渗透性和耐酸碱性能，涂覆在补口位置可以很好地与金属基体和原有的环氧底漆粘结，提高涂层的结合力和抗腐蚀能力。环氧漆的面漆为纳米过氧化银环氧漆，其中含有的纳米过氧化银可以通过释放银离子起到杀菌作用，有效的抑制微生物的附着，起到耐微生物腐蚀的作用。保温管道补口位置的管道原聚乙烯防腐层与聚氨酯保温层之间，由于土壤应力作用容易脱粘形成空隙，第二结构层中的矿脂胶泥可以填补该空隙，起到有效的密封作用，防止地下水进入该空隙，避免腐蚀环境的形成。此外，第二结构层中的矿脂带具有很好的粘结性能和防水性能，同时有一定的机械强度，缠绕在环氧底漆和矿脂胶泥上可以起到支撑和强化防腐效果的作用。第三结构层中的预设预制聚氨酯保温瓦块的主要作用是保温，两块预设预制聚氨酯保温瓦块填充矿脂胶泥可以增加其抗渗透性，进一步降低地下水的进入。第四结构层的热收缩带主要作用为机械支撑和防水，热收缩带两端良好的烘烤可以有效的避免地下水渗透进入补口。
67.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。