一种保温管道防腐保温层修复结构及修复方法

摘要

本发明公开了一种保温管道防腐保温层修复结构及修复方法，属于油气管道腐蚀控制技术领域。所述修复结构包括：粘弹体胶带层、聚氨酯泡沫层以及热烤压敏胶带层；所述粘弹体胶带层包覆在所述保温管道的待修复区域的管体外表面上，并延伸至所述保温管道的非修复区域的外防护层外表面，延伸的长度为60～80mm；所述聚氨酯泡沫层包覆在所述粘弹体胶带层上，所述聚氨酯泡沫层的两端分别与所述保温管道非修复区域的保温层连接；所述热烤压敏胶带层包覆在所述聚氨酯泡沫层上，并延伸至所述保温管道的非修复区域的外防护层外表面，延伸的长度为80～120mm。该修复结构具有良好的密封性能以及防水性能，在保证保温性能的前提下，有效防止保温管道管体发生腐蚀。

说明书

技术领域

本发明涉及油气管道腐蚀控制技术领域，特别涉及一种保温管道防腐保温层修复结构及修复方法。

背景技术

石油天然气通常通过油气管道输送。保温管道是一种重要的油气管道。采用保温管道输送油气能够减少加热站数量、降低耗电量和耗油量，从而达到节能降耗的要求。保温管道防腐保温层由防腐层、保温层和外防护层组成。保温管道的补口位置是整条管道的薄弱地区，极易发生腐蚀。经过分析，管道补口位置处的管体发生腐蚀的原因主要包括：1、补口处的外防护层与主管道外防护层之间的粘结失效产生缝隙，导致地下水从缝隙处进入保温层而腐蚀管体；2、保温管道端部的防水帽破损或者与管道主体外防护层之间的粘结失效而产生缝隙，导致地下水从缝隙处进入保温层而腐蚀管体；3、补口位置处管体的防腐层失效，导致管体无有效的外腐蚀控制措施。以上三个因素的综合作用导致管体发生严重的外腐蚀。

当保温管道发生外腐蚀后，除了要对管体本身进行修复，还需要对相应的防腐保温层进行修复。目前，对保温管道防腐保温层的修复无相关的标准和规范进行规定。

在实现本发明的过程中，本发明人发现现有技术中至少存在以下问题：现有的对保温管道防腐保温层进行的修复方法密封性能以及防水性能较差，不能有效地防止保温管道管体发生腐蚀。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明实施例提供一种密封性能以及防水性能良好、能够有效防止保温管道管体发生腐蚀的保温管道防腐保温层修复结构及修复方法。

具体而言，包括以下的技术方案：

一方面，本发明实施例提供一种保温管道防腐保温层修复结构，所述修复结构包括：粘弹体胶带层、聚氨酯泡沫层以及热烤压敏胶带层；所述粘弹体胶带层包覆在所述保温管道的待修复区域的管体外表面上，并延伸至所述保温管道的非修复区域的外防护层外表面，其中，延伸的长度为60～80mm；所述聚氨酯泡沫层包覆在所述粘弹体胶带层上，所述聚氨酯泡沫层的两端分别与所述保温管道非修复区域的保温层连接；所述热烤压敏胶带层包覆在所述聚氨酯泡沫层上，并延伸至所述保温管道的非修复区域的外防护层外表面，延伸的长度为80～120mm。

进一步地，所述修复结构还包括：非固化防腐膏层；所述非固化防腐膏层包覆在所述保温管道待修复区域和非修复区域连接处的保温层的端面上且位于所述粘弹体胶带层内侧，所述非固化防腐膏层与所述保温管道待修复区域的管体表面之间具有坡度。

第二方面，本发明实施例提供一种保温管道防腐保温层修复方法，所述修复方法包括：

步骤a，对所述保温管道待修复区域的管体表面进行清洁处理，使所述管体表面的除锈等级达到粘弹体胶带的施工要求；

步骤b，以缠绕的方式将所述粘弹体胶带包覆在经过所述清洁处理的管体表面，并延伸至所述保温管道的非修复区域的外防护层外表面，延伸的长度为60～80mm；

步骤c，将聚氨酯泡沫材料包覆在所述粘弹体胶带上，并且使聚氨酯泡沫材料与所述保温管道非修复区域的保温层连接；

步骤d，将热烤压敏胶带包覆在所述聚氨酯泡沫材料的表面上，并延伸至所述保温管道的非修复区域的外防护层外表面，延伸的长度为80～120mm。

进一步地，步骤b之前还包括：将非固化防腐膏层涂覆在所述保温管道待修复区域和非修复区域连接处的保温层的端面上，并且使所述非固化防腐膏与所述保温管道待修复区域的管体表面之间形成斜坡。

进一步地，步骤b中，采用螺旋缠绕的方式将所述粘弹体胶带包覆在所述管体表面，所述粘弹体胶带的搭接宽度为8～12mm。

进一步地，步骤b中，采用对包缠绕的方式将所述粘弹体胶带包覆在所述管体表面，相邻两条粘弹体的搭接宽度为8～12mm，每条粘弹体胶带的首尾两端的搭接长度为80～120mm。

进一步地，步骤c中，采用预制聚氨酯泡沫材料保温瓦包覆的方式将所述聚氨酯泡沫材料包覆在所述粘弹体胶带上；所述修复方法还包括：向所述聚氨酯泡沫材料保温瓦与所述保温管道非修复区域的保温层之间的缝隙中填充非固化防腐膏。

进一步地，步骤c中，采用现场发泡的方式将所述聚氨酯泡沫材料包覆在所述粘弹体胶带上。

进一步地，步骤d中，采用多块热烤压敏胶带搭接包覆的形式进行热烤压敏胶带的包覆，相邻两块热烤压敏胶带的搭接宽度为50mm以上。

进一步地，步骤a中，采用喷砂处理或者手工电动处理对所述保温管道待修复区域的管体表面进行清洁。

进一步地，所述管体表面包括管体缺陷补强后的套筒表面、管体补强板表面和/或原管体表面。

本发明实施例提供的技术方案的有益效果是：

本发明实施例提供的保温管道防腐保温层修复结构中，粘弹体胶带包覆在管体表面起到防腐作用，在粘弹体胶带外侧包覆聚氨酯泡沫起到保温作用，最后在聚氨酯泡沫外侧包覆热烤压敏胶带，热烤压敏胶带能够与保温管道原外防护层形成良好粘接，从而起到密封、防水的作用。本发明实施例提供的修复结构在保证管道保温性能的前提下，还具有良好的密封性能、防水性能以防腐蚀性能，能够有效解决因防腐保温层失效而导致的保温管道管体腐蚀问题。本发明实施例提供的修复结构适用于对各类型保温管道补口修复、管体缺陷修复后的防腐保温层修复和埋地保温管道的防腐保温层大修，特别适用于埋地保温管道防腐保温层修复，从而保证油气的正常输送。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的保温管道防腐保温层修复结构的结构示意图；

图2为本发明另一实施例提供的保温管道防腐保温层修复结构的结构示意图。

附图标记分别表示：

1-非固化防腐膏层，2-粘弹体胶带层，3-聚氨酯泡沫层，4-热烤压敏胶带层，5-待修复区域的保温管道管体，6-非修复区域的保温管道外防护层。

具体实施方式

为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。除非另有定义，本发明实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。

一方面，本发明实施例提供一种保温管道防腐保温层修复结构，参见图1并结合图2，该修复结构包括：粘弹体胶带层2、聚氨酯泡沫层3以及热烤压敏胶带层4；粘弹体胶带层2包覆在保温管道的待修复区域的管体5外表面上，并延伸至保温管道的非修复区域的外防护层6外表面，其中，延伸的长度为60～80mm。聚氨酯泡沫层3包覆在粘弹体胶带层上，聚氨酯泡沫层3的两端分别与保温管道非修复区域的保温层(图中未示出)连接；热烤压敏胶带层4包覆在聚氨酯泡沫层3上，并延伸至所述保温管道的非修复区域的外防护层外表面，延伸的长度为80～120mm。

本发明实施例提供的修复结构中，粘弹体胶带是一种新型的、高性能弹性体聚烯烃材料，兼具固体胶粘材料和液体胶粘材料的双重特征，具有优异的粘接性、防腐性能以及防水密封性；聚氨酯泡沫具有良好的保温性能；热烤压敏胶带是一种新型防腐材料，通过将高性能丁基橡胶改性压敏胶涂覆在辐射交联聚乙烯基材上制成，广泛应用于石油，天然气等在役管线修复和新建管线补口领域，将其作为外防护层能够提供良好的防护作用，保证修复结构的完整。基于上述三种材料的特点，本发明实施例提供的修复结构在保证管道保温性能的前提下，还具有良好的密封性能、防水性能以防腐蚀性能，能够有效解决因防腐保温层失效而导致的保温管道管体腐蚀问题。本发明实施例提供的修复结构适用于适用于对各类型保温管道补口修复、管体缺陷修复后的防腐保温层修复和埋地保温管道的防腐保温层大修，特别适用于埋地保温管道防腐保温层修复，从而保证油气的正常输送。

进一步地，当腐蚀发生在管道连接处的补口位置处时，如果包覆在保温层上的防水帽发生了破损，在对防腐保温层进行修复时，需要将防水帽去除，这样保温层的端面就会暴露出来(参见图2)；当腐蚀发生在管道中部时，在对防腐保温层进行修复时，需要将待修复区域的保温层去除，这样也使得剩余非修复区域的保温层的端面暴露出来(参见图1)。当保温层的端面暴露时，水分有可能渗入保温层而对管体造成腐蚀。为了避免水分渗入，在保温管道非修复区域的保温层暴露的情况下，本发明实施例提供的修复结构还包括非固化防腐膏层1。非固化防腐膏层1包覆在保温管道待修复区域和非修复区域连接处的保温层的端面上且位于粘弹体胶带层2内侧。非固化防腐膏一种永不固化的粘弹性聚合物，具有独特的冷流特性，可以渗入不规则的结构中进行填补并且塑造成平滑的外型，能有效阻止水分及其他化学介质直接腐蚀设备。为了便于后续在非固化防腐膏层1上包覆粘弹体胶带，非固化防腐膏层1与保温管道待修复区域的管体5表面之间可以形成斜坡。斜坡优选为坡度在30°～45°的缓坡，例如可以为32°、34°、35°、36°、38°、40°、42°或者44°的缓坡。需要说明的是，非固化防腐膏1应当将暴露出来的保温层端面完全覆盖。

进一步地，本发明实施例提供的修复结构中，粘弹体胶带层2延伸至保温管道的非修复区域的外防护层6外表面的长度可以在本发明实施例限定的范围内任意取值，例如可以为62mm、64mm、65mm、66mm、68mm、70mm、72mm、74mm、75mm、76mm、78mm等。

进一步地，本发明实施例提供的修复结构中，热烤压敏胶带层4延伸至保温管道的非修复区域的外防护层6外表面的长度可以在本发明实施例限定的范围内任意取值，例如可以为85mm、90mm、95mm、100mm、105mm、110mm、115mm等。本领域技术人员可以理解的是，热烤压敏胶带层4应将聚氨酯泡沫层3和延伸至保温管道非修复区域外防护层外表面的粘弹体胶带层2完全覆盖，以实现与保温管道非修复区域外防护层6的良好粘接。

基于本发明实施例第一方面提供的保温管道防腐保温层修复结构，本发明实施例的第二方面提供一种保温管道防腐保温层修复方法，该修复方法包括：

步骤1，对保温管道待修复区域的管体表面进行清洁处理，使管体表面的除锈等级达到粘弹体胶带的施工要求。

步骤2，以缠绕的方式将粘弹体胶带包覆在经过清洁处理的管体表面，并延伸至保温管道的非修复区域的外防护层外表面，延伸的长度为60～80mm。

步骤3，将聚氨酯泡沫材料包覆在粘弹体胶带上，并且使聚氨酯泡沫材料与保温管道非修复区域的保温层连接。

步骤4，将热烤压敏胶带包覆在聚氨酯泡沫材料的表面上，并延伸至保温管道的非修复区域的外防护层外表面，延伸的长度为80～120mm。

本发明实施例提供的修复方法中，粘弹体胶带具有良好的粘接性能、防腐性能以及防水密封性能，聚氨酯泡沫材料具有良好的保温性能，热烤压敏胶带具有良好的防腐性能，因此，采用本发明实施例提供的修复方法对保温管道防腐保温层进行修复，能够在保证管道保温性能的前提下，还具有良好的密封性能、防水性能以防腐蚀性能，能够有效解决因防腐保温层失效而导致的保温管道管体腐蚀问题。本发明实施例提供的修复方法适用于适用于对各类型保温管道补口修复、管体缺陷修复后的防腐保温层修复和埋地保温管道的防腐保温层大修，特别适用于埋地保温管道防腐保温层修复。并且，该修复方法操作简单，容易控制，为保温管道防腐保温层修复提供了标准和规范。

进一步地，本发明实施例提供的修复方法中，当保温管道非修复区域的保温层的端面暴露出来时，在步骤2缠绕粘弹体胶带之前，还包括将非固化防腐膏层涂覆在保温管道待修复区域和非修复区域连接处的保温层的端面上并且使非固化防腐膏与保温管道待修复区域的管体表面之间形成斜坡的步骤。将非固化防腐膏涂覆在保温层的端面上，能够有效防止水分渗入保温层对管体造成腐蚀，同时有利于粘弹体胶带的包覆。对于对管道补口位置处的修复来说，如果原包覆在保温层端面的防水帽没有发生破损，则可以保留防水帽。在保留防水帽的情况下，可以不涂覆非固化防腐膏，直接将粘弹体胶带缠绕在防水帽表面。

进一步地，本发明实施例提供的修复方法中，步骤2中，可以采用螺旋缠绕的方式将粘弹体胶带包覆在管体表面，也可以采用对包缠绕的方式将粘弹体胶带包覆在管体表面。其中，对包缠绕方式即将一条粘弹体胶带沿管体的圆周方向缠绕一周，多条粘弹体胶带搭接后完成对管体长度方向的包覆。当螺旋缠绕方式时粘弹体胶带的搭接宽度优选8～12mm，例如可以为9mm、10mm、11mm等。当采用对包缠绕方式时，相邻两条粘弹体的搭接宽度优选8～12mm，例如可以为9mm、10mm、11mm等；每条粘弹体胶带的首尾两端的搭接长度优选80～120mm，例如可以为90mm、100mm、110mm等。此外，还需注意的是，当采用对包缠绕方式时，每条粘弹体胶带首尾两端的搭接口应当错开，搭接缝应当在管体顶部且接口应向下。

进一步地，本发明实施例提供的修复方法中，步骤3中，可以采用预制聚氨酯泡沫材料保温瓦包覆的方式或者现场发泡的方式将聚氨酯泡沫材料包覆在粘弹体胶带上。当采用预制聚氨酯泡沫材料保温瓦时，应当根据待修复区域管体的直径和长度选择合适规格的聚氨酯泡沫材料保温瓦。当采用现场发泡方式时，应根据待修复区域管体的直径和长度，选择合适的发泡原料的用量及配比，使用发泡专用模具，以保证形成的聚氨酯泡沫的质量。现场发泡能够实现聚氨酯泡沫材料与保温管道非修复区域的保温层之间的无缝连接，以达到防水、保温的效果。当采用预制聚氨酯泡沫材料保温瓦时，在将保温瓦包覆在粘弹体胶带表面之后，还需要向聚氨酯泡沫材料保温瓦与保温管道非修复区域的保温层之间的缝隙中填充非固化防腐膏，以实现聚氨酯泡沫材料与保温管道非修复区域的保温层之间的无缝连接。本领域技术人员可以理解的是，本发明实施例所用的聚氨酯泡沫为硬质聚氨酯泡沫。

进一步地，本发明实施例提供的修复方法中，步骤4中，热烤压敏胶带应当将聚氨酯泡沫材料和延伸至保温管道非修复区域外防护层外表面的粘弹体胶带完全覆盖，以实现与保温管道非修复区域外防护层的良好粘接，以保证密封和防水性能。当一块热烤压敏胶带不能实现完全覆盖时，可通过多块热烤压敏胶带搭接的方式实现。相邻两块热烤压敏胶带的搭接宽度优选为50mm以上，例如可以为60mm、70mm、80mm等。使用固定片来固定热烤压敏胶带。热烤压敏胶带包覆的具体方式采用本领域的常规技术手段即可，本发明实施例不作特殊限定。

进一步地，本发明实施例提供的修复方法中，步骤1中，可以采用喷砂处理或者手工电动处理的方式对保温管道待修复区域的管体表面进行清洁，优选采用喷砂处理方式。

需要说明的是，当保温管道管体发生腐蚀时，应先对管体进行修复，例如采用套筒或者补强板进行修复。因此，本发明实施例所述的管体表面不仅包括保温管道原管体表面，包括管体缺陷补强后的套筒表面以及管体补强板表面。

本领域技术人员可以理解的是，本发明实施例提供的修复方法中，还包括必要的修复材料准备步骤，例如选择合适规格的粘弹体胶带、热烤压敏胶带、聚氨酯泡沫材料保温瓦，准备聚氨酯现场发泡所用的原料、模具等。

本发明实施例不对粘弹体胶带、非固化防腐膏以及热烤压敏胶带的具体的厂家、型号作特殊限定，本领域常规的市售产品均可。

下面以管道补口位置处为例，对本发明实施例提供的保温管道防腐保温层修复结构及修复方法作进一步详细说明。

以下实施例1～3中所用的粘弹体胶带为市售斯托普粘弹体胶带，所用的非固化防腐膏为市售斯托普粘弹体膏。

实施例1

本实施例提供一种在原保温管道的防水帽破损失效的情况下对保温管道防腐保温层进行修复的修复结构及修复方法。

参见图2，本实施例的修复结构包括：非固化防腐膏层1、粘弹体胶带层2、聚氨酯泡沫层3以及热烤压敏胶带层4。

其中，非固化防腐膏层1涂覆在原保温管道切除防水帽后露出的保温层端面上，并且与保温管道待修复区域的管体5表面之间形成30°的缓坡。

粘弹体胶带层2以对包缠绕方式包覆在保温管道待修复区域的管体5表面上，并延伸至保温管道非修复区域外防护层6外表面，粘弹体胶带层2与外防护层6的搭接长度为70mm；粘弹体胶带层2中，每条粘弹体胶带首尾端搭接长度为100mm，且搭接口互相错开，搭接缝在管道顶部且接口向下，相邻两条胶带之间的搭接宽度为10mm。

聚氨酯泡沫层3以现场发泡的方式包覆在粘弹体胶带层2的表面实现管道保温，并且与保温管道非修复区域的保温层无缝连接。

热烤压敏胶带层4包覆在聚氨酯泡沫层3的表面，并延伸至保温管道的非修复区域的外防护层6外表面，与外防护层6的搭接长度为100mm，实现与非修复区域的外防护层6(即原保温管道外防护层)的良好粘结，提供良好的防护作用，保证修复结构的完整。热烤压敏胶带层包括多块热烤压敏胶带，相邻两块热烤压敏之间的搭接宽度为50mm，并使用固定片。

基于上述修复结构，本实施例的修复方法包括以下步骤：

步骤S1，根据待修复区域管体的直径和长度，准备修复施工中所需的材料，包括：非固化防腐膏，粘弹体胶带，硬质聚氨酯泡沫现场发泡所需的原料、模具，以及热烤压敏胶带等。

步骤S2，采用喷砂处理工艺对待修复区域的管体表面进行清洁处理，清除管体表面的杂质，使管体表面除锈等级达到粘弹体胶带的施工要求。

步骤S3，去除原保温管道的防水帽，露出非修复区域保温层的端面，去除防水帽时要保证露出的保温层的端面和外防护层的端面处于同一个竖直平面内。

步骤S4，将非固化防腐膏涂敷在去除防水帽后露出的保温层的端面上，实现将所露出的保温层端面全覆盖，并与待修复区域的管体表面形成缓坡。

步骤S5，采用对包缠绕的方式将粘弹体胶带包覆在步骤S2中经过清洁处理后的管体表面，并延伸至保温管道非修复区域外防护层外表面。

步骤S6，安装聚氨酯泡沫现场发泡模具，将合适配比及用量的聚氨酯泡沫发泡原料注入到发泡模具中，待达到要求的发泡时间后将模具去除，对形成的聚氨酯泡沫层进行清洁整理，并检查聚氨酯泡沫与原保温层之间是否存在缝隙，如果存在缝隙，则利用非固化防腐膏对缝隙进行填充。

步骤S7，将热烤压敏胶带包覆在步骤S6所得的聚氨酯泡沫材料表面，并延伸至保温管道非修复区域外防护层外表面。

实施例2

本实施例提供一种在原保温管道的防水帽破损失效的情况下对保温管道防腐保温层进行修复的修复结构及修复方法。

本实施例提供的修复结构与实施例1提供的修复结构的区别在于：聚氨酯泡沫层3采用预制聚氨酯泡沫保温瓦，利用非固化防腐膏填充预制聚氨酯泡沫保温瓦与非修复区域的保温层之间的缝隙，实现预制聚氨酯泡沫保温瓦与非修复区域的保温层无缝连接。

基于上述修复结构，本实施例的修复方法与实施例1提供的修复方法的区别在于：

步骤S6中，将预制聚氨酯泡沫保温瓦包覆在粘弹体胶带表面，并利用非固化防腐膏填充预制聚氨酯泡沫保温瓦与非修复区域的保温层之间的缝隙。

实施例3

本实施例提供一种在原保温管道的防水帽没有破损失效的情况下对保温管道防腐保温层进行修复的修复结构及修复方法。

本实施例提供的修复结构与实施例1提供的修复结构的区别在于：不含非固化防腐膏层1，直接将粘弹体胶带缠绕在防水帽表面。

基于上述修复结构，本实施例的修复方法与实施例1提供的修复方法的区别在于：省略步骤S3以及步骤S4。

综上，本发明实施例提供的修复结构具有良好的密封性能、防水性能以及防腐蚀性能，能够在保证管道保温性能的前提下，有效解决因防腐保温层失效而导致的保温管道管体腐蚀问题。同时，基于该修复结构的修复方法并且，操作简单，容易控制，为保温管道防腐保温层修复提供了标准和规范。

以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本发明的技术方案，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。