海底油气管道用补口材料

摘要

本发明涉及一种海底油气管道用补口材料，由防腐层组成物、加重层组成物、防护层组成物组成，其中防腐层组成物由环氧富锌底漆、重晶石粉组成；加重层组成物由硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、氢氧化钙膨胀剂、羟丙基甲基纤维素稳定剂、聚醚消泡剂、聚羧酸盐塑化剂、碳酸锂复合快凝早强剂、重晶石粉、铁矿石粉、水组成；防护层组成物由柔性聚脲涂料、三氧化二铝粉组成，具有施工简便，防腐蚀性能和防护性能优良、加重效果好的特点，可用于具有混凝土加重层的海底油气管道的补口材料。

说明书

技术领域

本发明涉及一种海底油气管道用补口材料，用于混凝土加重的海底油气管道铺设时管连接处补口施工。

背景技术

现有的混凝土加重的海底油气管道施工采用沥青补口材料进行管连接处补口施工，其不足之处是沥青补口材料的抗压强度较低，为1.5～5MPa，使用过程中需要加热到200℃，易引起烧伤和燃烧，产生有害气体、污染环境，同时还需要用水冷却进行凝固。现有的沥青补口材料对钢管道的防腐蚀性能有待提高，抗磨损性能差，使补口处易损坏。沥青补口材料因比重小而加重效果差。

发明内容

本发明要解决的技术问题：避免上述现有技术中的不足之处而提供一种施工简便、具有加重效果、强度高、密封性好、底层防腐蚀性和外表层防冲击性优良的海底油气管道用补口材料。

本发明采用的技术方案：

海底油气管道用补口材料，其特征是由防腐层组成物、加重层组成物、防护层组成物组成，其中防腐层组成物是由100重量份环氧富锌底漆、2～5重量份重晶石粉组成；加重层组成物是由100重量份硅酸盐水泥、3重量份铝酸盐水泥、5重量份硫铝酸盐水泥、1～2重量份氢氧化钙膨胀剂、0.1～0.2重量份羟丙基甲基纤维素稳定剂、0.1～0.2重量份聚醚消泡剂、0.2～0.4重量份聚羧酸盐塑化剂、0.5～1.5重量份碳酸锂复合快凝早强剂、20～80重量份重晶石粉、20～80重量份铁矿石粉、20～60重量份水组成；防护层组成物是由100重量份柔性聚脲涂料、0.5～1.0重量份三氧化二铝粉组成。

较优的海底油气管道用补口材料，其特征是防腐层组成物是由100重量份环氧富锌底漆、2重量份重晶石粉组成；加重层组成物是由100重量份硅酸盐水泥、3重量份铝酸盐水泥、5重量份硫铝酸盐水泥、1重量份氢氧化钙膨胀剂、0.1重量份羟丙基甲基纤维素稳定剂、0.1重量份聚醚消泡剂、0.2重量份聚羧酸盐塑化剂、0.5重量份碳酸锂复合快凝早强剂、50重量份重晶石粉、50重量份铁矿石粉、40重量份水组成；防护层组成物是由100重量份柔性聚脲涂料、0.5重量份三氧化二铝粉组成。

本发明的海底油气管道用补口材料使用过程如下，在具有混凝土加重层的海底油气管道施工时，当钢管焊接后需在管连接处进行补口施工，首先在补口处将防腐层组成物喷涂于补口处的钢管外表面，然后在补口处安装成型用套模，在套模内灌注加重层组成物，硬化后去掉套模，然后在该加重层上喷涂防护层组成物，形成防护层。

在防腐层组成物中，环氧富锌底漆具有优良的防腐蚀性能，附着力强，其中锌粉对钢管具有一定的阴极保护作用，重晶石粉具有一定的加重效果。在加重层组成物中，当使用时才将水加入，该组成物具有较好的流动性，易灌注成型，具有快凝早强效果，硬化后的混凝土密实性好，无收缩，加重效果显著，具有较高的强度。防护层组成物，其中柔性聚脲涂料，其涂层具有较强的抗冲击性能，防止加重层破损，其中三氧化二铝粉具有极强的抗磨损性能。

本发明与现有技术相比的有益效果

1、本发明的海底油气管道用补口材料，防腐层材料可形成优良的防腐层，阻止钢管的腐蚀。加重层材料施工方便、能够自流平、自密实、快速填充狭小间隙，凝结快，5～30分钟终凝，早期强度高，灌注后30分钟的抗压强度达5～40MPa，加重效果显著。防护层组成物可形成具有耐磨性、抗冲击性、防渗透性的防护层。

2、施工工艺简单、成本低、操作安全、补口速度快，与沥青补口材料相比，环保性好。

具体实施方式1

海底油气管道用补口材料，其特征是防腐层组成物是由100重量份环氧富锌底漆、2重量份重晶石粉组成；加重层组成物是由100重量份硅酸盐水泥、3重量份铝酸盐水泥、5重量份硫铝酸盐水泥、1重量份氢氧化钙膨胀剂、0.1重量份羟丙基甲基纤维素稳定剂、0.1重量份聚醚消泡剂、0.2重量份聚羧酸盐塑化剂、0.5重量份碳酸锂复合快凝早强剂、50重量份重晶石粉、50重量份铁矿石粉、30重量份水组成；防护层组成物是由100重量份柔性聚脲涂料、0.5重量份三氧化二铝粉组成。

本发明的海底油气管道用补口材料中加重层组成物与沥青补口材料的性能对比见表1。

                                         表1

  补口材料  施工方法  流动性  密度  凝结时  间  30分钟  强度  对环境  的影响  本发明的补  口材料中加  重层组成物  不需加热  自流平，流动度  为260mm  2700kg/m³  8min  16.3MPa  无污染  对比的沥青  补口材料  需加热至200℃  受温度影响大  2100kg/m³  需冷水  冷却，  时间长  1.5MPa  有污染

所用原材料为市售品。