海洋钢管桩三层防护系统外护层防护套及制造方法

摘要

海洋钢管桩三层防护系统外护层，应用于海洋钢管桩防护技术领域。各组分的重量份为：100份高密度聚乙烯、0.1～0.3份的全精炼石蜡、0.2～0.8份的紫外光吸收剂UV-327、0.3～0.6份的抗老剂A、0.3～0.6份的氧化亚铜、5～10份的碳黑、6～10份的碳酸钙、2～5份的水洗高岭土、0.1～0.5份的滑石粉。把以上组分制成聚乙烯管材，然后沿轴向对称剖开后，固定长方体形的法兰。使用时在钢管桩表面涂敷底油层，然后缠绕第二层防腐带后，最后安装外护层防护套，采用不锈钢螺栓紧固外护套法兰面。效果是：具有防护和防污功能、耐冲击、耐紫外光照射、与防腐带层有良好的粘接性能，具有优良的水中施工性。

说明书

技术领域

本发明涉及海洋钢管桩表面防护技术领域，特别涉及海洋钢管桩防 护的防护套，是一种专用于钢管桩表面三层防护层中的外层防护套。

背景技术

目前，对于海洋钢结构的防护主要方法有：包覆玻璃钢和重防腐 涂层防护。

包覆玻璃钢具有重量轻，比强度高的优点，耐热、耐蚀性优良， 抗冲击性能好，工艺性能优越等特点，但由于玻璃钢刚性较强单用玻 璃钢护套时海水会渗入护套内侧，难以达到满意的保护效果、玻璃钢 套泄漏后,因混凝土腐蚀导致防护寿命降低。

重防腐涂层防护是国内外普遍采用的做法，从多年的使用情况看， 重防腐涂层防护也暴露出一定的问题，一是重防腐涂层抗冲击能力较 差，新建或维修后短期内（1～2年左右）就需要进行维护；二是现场 修复问题，虽然现在已经有可以水下施工的重防腐涂料，但从现场应 用的效果看，现场修复难以保证施工质量，达不到适应海洋环境的预 期效果。

发明内容

本发明的目的是：提供一种海洋钢管桩三层防护系统外护层防护 套，与底油层、中间防腐带层配合使用，钢管桩表面形成三层防护系 统，外护层防护套具有防护和防污功能、耐冲击、耐紫外光照射、与 防腐带层有良好的粘接性能。

本发明采用的技术方案是：海洋钢管桩三层防护系统外层防护套， 原料包括：

1、高密度聚乙烯，英文缩写：HDPE，产品型号：PE80级。性质： 一种不透明白色腊状材料，密度为0.941～0.960g/cm³，柔软而且有韧 性，但比LDPE略硬，也略能伸长，无毒，无味。耐酸碱，耐有机溶剂， 电绝缘性优良，低温时，仍能保持一定的韧性。用途：用于防护套的 主体基料。

2、全精炼石蜡。

3、氧化亚铜，别名：一氧化二铜。

4、硫氰酸亚铜。

5、紫外光吸收剂，产品型号：UV-327。化学名称：2-（2′-羟基-3′，5′- 二叔丁基苯基）-5-氯代苯并三唑；分子式：C₂₀H₂₄N₃OCL；分子量： 357.9。郭淑静主编的《国内外涂料助剂品种手册》，化学工业出版社， 第677页。性质：白色或淡黄色粉末。熔点为154～158℃。具有防止 材料老化的性能。生产厂很多，是本领域技术人员常用的产品。

6、抗老剂A。抗老剂A在郭淑静主编的《国内外涂料助剂品种 手册》，化学工业出版社，第676页。性质：淡黄色或紫色固体。凝 固点大于53℃。可以提高材料的耐候性。生产厂：南京化工厂。

7、N-苯基-N`-环己基对苯二胺，分子式:C₁₈H₂₂N₂。

8、碳黑，又名：炭黑，产品型号：N990。性质：黑色蓬松粉沫， 多孔性，无毒无味无污染，耐高温。同时它具备的化学惰性以及特殊 的触变性能明显改善聚乙烯的耐候性。用途：作为着色剂和耐候剂， 用于调整聚乙烯的颜色。

9、高岭土，产品型号：水洗高岭土。性质：高岭土具有白度高、 质软、易分散悬浮于水中、良好的可塑性和高的粘结性、优良的电绝 缘性能；具有良好的抗酸溶性、很低的阳离子交换量、较好的耐火性 等理化性质。因此高岭土已成为造纸、陶瓷、橡胶、化工、涂料、医 药和国防等几十个行业所必需的矿物原料。用途：用于底油的填充剂。

10、碳酸钙，产品型号：1000～1200目。性质：用作塑料、油漆 的原料或填充剂，能提高产品耐光、耐候、耐化学及电化学腐蚀性和 产品装饰效果，增强材料的抗冲击强度。用途：用于聚乙烯防护套的 填充剂。

11、滑石粉，产品型号：1000～1200目。性质：用于橡胶、塑料、 油漆、等化工行业作为强化改质填充剂。增加产品行状的稳定，增加 张力强度，剪切强度，绕曲强度，压力强度，降低变形，伸张率，热 膨胀系数，白度高、粒度均匀分散性强等特点。用途：用于防护套的 填充剂。

海洋钢管桩三层防护系统外护层防护套，各组分的重量份为：100 份的高密度聚乙烯、0.1～0.3份的全精炼石蜡、0.2～0.8份的紫外光吸 收剂UV-327、0.3～0.6份的抗老剂A或N-苯基-N`-环己基对苯二胺、 0.3～0.6份的氧化亚铜或硫氰酸亚铜、5～10份的碳黑、6～10份的碳 酸钙、2～5份的水洗高岭土、0.1～0.5份的滑石粉。

海洋钢管桩三层防护系统外护层防护套的制造方法：

主要设备包括：不锈钢料桶、高速分散机、聚乙烯制管机。

生产方法：在混料桶中依次装入100份的高密度聚乙烯、0.1～0.3 份的全精炼石蜡、0.2～0.8份的紫外光吸收剂UV-327、0.3～0.6份的 抗老剂A或N-苯基-N`-环己基对苯二胺、0.3～0.6份的氧化亚铜或硫 氰酸亚铜、5～10份的碳黑、6～10份的碳酸钙、2～5份的水洗高岭土、 0.1～0.5份的滑石粉后，在25℃左右温度下，用分散机高速分散5min 以上，使以上物料混合均匀，然后通过聚乙烯制管生产线制成管材， 最后沿管材轴向对称剖开后，在管材轴向对称剖开面外侧固定长方体 形法兰，完成防护套的制作。

海洋钢管桩三层防护系统外护层防护套的使用方法：使用时在钢管 桩表面涂敷底油层，然后缠绕第二层防腐带后，最后安装外护层防护 套，防护套周长应小于钢管桩周长5～8cm，然后采用液压拉紧装置拉 紧防护套，采用不锈钢螺栓穿在法兰上紧固外护套法兰。防护套安装 后应平整光滑，法兰面应处在背风面。

本发明的有益效果：本发明海洋钢管桩三层防护系统外护层防护 套。1、本防护套是一种专用于钢管桩表面三层防护中的外护层。其 防护套具有防护和防污功能、耐冲击、耐紫外光照射、与防腐带层有 良好的粘接性能，具有优良的水中施工性。2、生产工艺简单，无须特 殊设备。3、由于在海洋钢管桩三层防护系统外护层防护套的材料中含 有氧化亚铜或硫氰酸亚铜，使得海洋生物不能依附在外护层防护套的 表面。

具体实施方式

实施例1：海洋钢管桩三层防护系统外护层防护套的制造方法。在 混料桶中依次装入100份的PE80级高密度聚乙烯、0.1份的全精炼石 蜡、0.2份的紫外光吸收剂UV-327、0.4份的抗老剂A、0.3份的氧化 亚铜、10份的碳黑、6份1200目的碳酸钙、5份的水洗高岭土、0.5份 的1200目的滑石粉后，在25℃左右温度下，用分散机高速分散5min 以上，使以上物料混合均匀，然后通过聚乙烯制管生产线制成管材， 最后沿管材轴向对称剖开后，在管材轴向对称剖开面外侧固定长方体 形法兰，完成防护套的制作。各组分数量以重量份计。所用原料均采 用市售品。

实施例2：海洋钢管桩三层防护系统外护层防护套的制造方法。在 不锈钢料桶中，加入100份的高密度聚乙烯和0.12份的全精炼石蜡， 将其加以混合，在搅拌的情况下加入0.22份的紫外光吸收剂UV-327、 0.32份的N-苯基-N`-环己基对苯二胺、0.32份的氧化亚铜，将其温度 控制在25℃，高速搅拌，在搅拌的情况下加入5.2份的碳黑、6.2份1200 目的碳酸钙、2.2份的水洗高岭土、0.12份1200目的滑石粉，高速搅 拌5min后用聚乙烯制管机制成管材，最后沿管材轴向对称剖开后，在 管材轴向对称剖开面外侧固定长方体形法兰，完成防护套的制作。各 组分数量以重量份计。

实施例3：海洋钢管桩三层防护系统外护层防护套的制造方法。在 不锈钢料桶中，加入100份的高密度聚乙烯和0.13份的全精炼石蜡， 将其加以混合，在搅拌的情况下加入0.23份的紫外光吸收剂UV-327、 0.33份的抗老剂A、0.33份的硫氰酸亚铜，将其温度控制在25℃，高 速搅拌，在搅拌的情况下加入5.3份的碳黑、6.3份1000目的碳酸钙、 2.3份的水洗高岭土、0.13份1000目的滑石粉，高速搅拌5min后用聚 乙烯制管机制成管材，最后沿管材轴向对称剖开后，在管材轴向对称 剖开面外侧固定长方体形法兰，完成防护套的制作。各组分数量以重 量份计。

实施例4：海洋钢管桩三层防护系统外护层防护套的制造方法。在 不锈钢料桶中，加入100份的高密度聚乙烯和0.14份的全精炼石蜡， 将其加以混合，在搅拌的情况下加入0.24份的紫外光吸收剂UV-327、 0.34份的抗老剂A、0.34份的氧化亚铜，将其温度控制在25℃，高速 搅拌，在搅拌的情况下加入5.4份的碳黑、6.4份的1200目的碳酸钙、 2.4份的水洗高岭土、0.14份1200目的滑石粉，高速搅拌5min后用聚 乙烯制管机制成管材，最后沿管材轴向对称剖开后，在管材轴向对称 剖开面外侧固定长方体形法兰连，完成防护套的制作。各组分数量以 重量份计。

实施例5：海洋钢管桩三层防护系统外护层防护套的制造方法。在 不锈钢料桶中，加入100份的高密度聚乙烯和0.15份的全精炼石蜡， 将其加以混合，在搅拌的情况下加入0.25份的紫外光吸收剂UV-327、 0.35份的抗老剂A、0.35份的氧化亚铜，将其温度控制在25℃，高速 搅拌，在搅拌的情况下加入5.5份的碳黑、6.5份的1200目的碳酸钙、 2.5份的水洗高岭土、0.15份1000目的滑石粉，高速搅拌5min后用聚 乙烯制管机制成管材，最后沿管材轴向对称剖开后，在管材轴向对称 剖开面外侧固定长方体形法兰，完成防护套的制作。各组分数量以重 量份计。

海洋钢管桩三层防护系统防护套性能测试平均结果见表1。

表1

  序号   检测项目   测试结果   测试方法   1   拉伸强度/MPa   31.7   GB/T1040.2   2   断裂伸长率/%   712   GB/T1040.2