喷涂聚脲弹性体在聚氨酯泡夹管补口中的应用

点击数：906发布：2016-12-01　来源: 聚脲防腐_聚脲喷涂_聚脲防水_江苏申正建设工程有限公司

喷涂聚脲弹性体在聚氨酯泡夹管补口中的应用
  根据管道科学研究院对聚氨酯泡夹管腐蚀原因的调查分析发现，凡是出现质量问题的泡夹管线，70％~85％均是因补口处密封不良造成的。现有补口和补伤方法主要有3种：热熔法、胶带缠绕法及热缩套(带)法。实验室试验严格按操作规程，可以说上述3种方法均可保证补口和补伤质量。现场条件较差，施工困难，经常赶进度，有时在零下施工，对施工人员的技术熟练程度要求很高，喷灯烘烤有时难以做到粘接均匀一致，在热应力作用下，易造成补口处剥离而渗漏。聚脲弹性体材料是近年来开发应用的高性能材料之一，具有喷涂施工速度快、适应性强、整体性好、粘接强度高、固化快、抗酸碱盐腐蚀等特点，较为广泛地用于防腐防护等领域。己研制的界面处理剂能改善夹克皮及聚脲涂层之间的界面特性，使夹克皮及聚脲涂层能牢固地结合为一体。己成功地用于泡夹管的补口，有效地提高了补口质量。
1 聚脲材料简介
国外近年来重视喷涂聚脲弹性体 (SPUA)的开发研制，德国Bayer、BASF公司、美国Huntsman公司等开发最早，澳大利亚、日本、韩国相继引进该项技术。我国青岛海洋化工研究院、江苏化工研究院等引进国外喷涂设备及部分原材料，技术关键是端胺基聚醚及胺扩链剂的合成，加上高温高压喷涂专业化设备。已有产品问世，并在贮罐内外防腐、混凝土表面保护、运动场地、道具涂装、交通工具等工程应用，效果良好。SPUA可作为PUF保温层的外护材料使用，具有整体性好、防水防腐性好、无接缝、强度高、使用寿命长的特色。如韩国的POLYD0产品，将喷涂聚脲弹性体作为聚氨酯泡沫的外护材料使用，成本较高。但可作为泡夹管补口材料使用。聚脲材料具有如下特色：
(1) 材料本身具有优异的物理性能，硬度随意可调，可满足不同环境的需求；
(2) 固化快，i0sA右即可固化，施工速度快；
(3)施工时对湿度及温度不敏感，适应性极强；
(4)100％含固量，不含有机挥发物，无毒害作用，符合环保要求：
(5)可抗较强酸、碱、盐介质的腐蚀，耐候性好，抗紫外线老化；
(6) 附着力好，在钢、铝、混凝土、PUF等表面有良好的附着力；
(7) 具有良好的热稳定性，可在150℃下长期使用。
2 界面处理剂的研究
高密度聚乙烯夹克皮属于特殊的非极性材料，是世界公认的三大难粘材料之一；加上管线运行过程中补口部位易产生热应力，在热应力作用下，如粘接力不均匀，则易产生剥离而渗漏。采用喷涂聚脲弹性体用于泡夹管的补口，关键是过渡层材料，即界面处理剂。先后对不同氯化程度的聚乙烯与氯丁橡胶、SBS等树脂进行改性，合成了几种粘接剂，并与聚氨酯预聚体及市售的类似的粘接剂进行了复配试验，最终确定合成3号粘接剂配方。以此粘接剂作为界面处理剂，现场施工性好，与聚脲粘接强度高，有效地提高了泡夹管的补口质量。该处理剂能改变夹克皮的表面特性，并与夹克皮及聚脲均能牢固地粘接。在未使用界面处理剂时，经过界面处理剂处理后，聚脲对聚乙烯粘接试片的剥离强度可达70N／cm(SY／T0413—2002附录G)；试片经-40~80℃10次循环后，180度弯折，仍然粘接牢固。为验证使用界面处理剂后的聚脲补口的耐水性，试验室加工了模拟补口泡夹管，中间去掉一圈夹克皮后，喷涂聚脲补口，其两端也模拟补口方法，用喷涂聚脲密封，等于模拟管有3处补口。在浸泡水前秤其干重量，然后浸泡于水中，浸入水下28cm，浸泡一定周期后，取出擦去表面水珠，秤重计算质量变化率。连续浸泡30天，重量未增加，表明补口严密、防水。模拟补口泡夹管泡水试验见图1。模拟管
3 现场应用
3．1 工程概况
   为验证实验室成果在工艺方面及经济方面的可行性，与唐山冀东油田油建公司协作，在该公司防腐厂 “管中管”生产工艺作业线上进行了生产中试。生产出m114泡夹管210m，生产工艺不需任何改动，泡沫质量符合设计要求，泡沫浸水24h后析出液的pH值达7．32，属于低腐蚀性泡夹管。泡夹管用于唐海县十里海养殖场范围内冀东石油高尚堡油田高160P1区块的掺水输油管线，内介质温度为45~52℃，压力1．6～2．5MPa。现场按正常工艺进行焊接、扫线、打压检漏、接口除锈、两油一布改性沥青防腐漆防腐、扣模发泡保温，最后进行聚脲补口，全线进行质量检查合格后回填直埋。

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