專利名稱：一種鋼質(zhì)管道表面處理液及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及管道表面處理液技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種能夠用于對鋼質(zhì)管道表面進(jìn)行帶銹轉(zhuǎn)化處理，確保后續(xù)修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)工藝具有更好的附著力，從而使管道耐腐蝕的鋼質(zhì)管道表面處理液及其使用方法。
背景技術(shù)：
通常情況下，用于輸送油氣的鋼質(zhì)管道會受到輸送介質(zhì)的影響而發(fā)生化學(xué)腐蝕、 電化學(xué)腐蝕等腐蝕，從而使管道出現(xiàn)裂紋，進(jìn)而導(dǎo)致管道運(yùn)行安全性能下降，最終引發(fā)管道爆裂或者泄漏等安全事故。因此，需要對管道的損傷進(jìn)行修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)?，F(xiàn)有技術(shù)通常是參照 《GB/T 8923-1988涂裝前鋼材表面修飾等級和除銹等級》通常要求對鋼質(zhì)管道的表面處理標(biāo)準(zhǔn)為打磨除銹^ 3級或噴砂除銹Μ 2. 5級，其中，表面處理是否能夠達(dá)到施工規(guī)范的要求將直接影響工程質(zhì)量。目前，現(xiàn)場表面除銹處理常見的問題如下
1)打磨工具很難接觸到彌散腐蝕或腐蝕溝槽坑中的銹點(diǎn)并將其打磨干凈；
2)腐蝕嚴(yán)重的氧化皮很難徹底打磨去除；
3)實(shí)際施工時(shí)，很難達(dá)到打磨除銹^ 3級，導(dǎo)致使現(xiàn)場噴砂除銹很難實(shí)現(xiàn)或者無法實(shí)現(xiàn)；
4)現(xiàn)場除銹時(shí)，通常使用電動鋼絲刷，但是，當(dāng)電動鋼絲刷難以打磨的部分表面， 現(xiàn)場往往采用電動砂輪片打磨，在除銹的同時(shí)也損傷了管道本體，導(dǎo)致了新的風(fēng)險(xiǎn)。發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種能夠用于對鋼質(zhì)管道表面進(jìn)行帶銹轉(zhuǎn)化處理，并能夠確保后續(xù)修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)工藝具有更好的附著力，從而使管道耐腐蝕的鋼質(zhì)管道表面處理液及其使用方法。
本發(fā)明提供的鋼質(zhì)管道表面處理液由磷化液和成膜液組成，所述磷化液和所述成膜液的重量配比為2 3 1。
作為優(yōu)選，所述磷化液由磷酸、亞鐵氰化鉀和乙醇組成，所述磷酸、亞鐵氰化鉀和乙醇的重量配比為磷酸70 90份，亞鐵氰化鉀10 30份，乙醇100份。
作為優(yōu)選，所述成膜液由高分子材料、防銹顏料、促進(jìn)劑、和溶劑組成，所述高分子材料、防銹顏料、促進(jìn)劑、和溶劑的重量配比為高分子材料76 95份，防銹顏料1 5份， 促進(jìn)劑0. 2 1份，溶劑4 10份。
作為優(yōu)選，所述高分子材料由10%聚乙烯醇縮丁醛、E-44環(huán)氧樹脂和脫水蓖麻油組成，所述10%聚乙烯醇縮丁醛、E-44環(huán)氧樹脂和脫水蓖麻油的重量配比為10%聚乙烯醇縮丁醛70 90份，E-44環(huán)氧樹脂5 10份，脫水蓖麻油1 5份。
作為優(yōu)選，所述促進(jìn)劑由硫酸鈷和二氧化錳組成，所述硫酸鈷和二氧化錳的重量配比為硫酸鈷0. 1 0. 5份，二氧化錳0. 1 0. 5份。
作為優(yōu)選，所述溶劑由二甲苯和丁醇組成，所述二甲苯和丁醇的重量配比為二甲苯2 5份，丁醇2 5份。
基于本發(fā)明提供的鋼質(zhì)管道表面處理液的使用方法，包括以下步驟
對鋼質(zhì)管道進(jìn)行清潔處理，去除所述鋼質(zhì)管道表面的浮銹、污物和灰塵；
將溶劑汽油涂刷經(jīng)過清潔處理的所述鋼質(zhì)管道后擦凈、晾干；
配制所述表面處理液；
根據(jù)所述鋼質(zhì)管道表面銹層的情況，在所述鋼質(zhì)管道表面涂刷所述表面處理液， 并將所述表面處理液晾干。
作為優(yōu)選，所述溶劑汽油為120號溶劑汽油。
作為優(yōu)選，在所述鋼質(zhì)管道表面涂刷所述表面處理液時(shí)，用量為9 14m2/kg。
作為優(yōu)選，將所述表面處理液晾干時(shí)，25°C下表干2小時(shí)，25°C下實(shí)干M小時(shí)。
本發(fā)明提供的鋼質(zhì)管道表面處理液能夠用于對鋼質(zhì)管道表面進(jìn)行處理，并能夠確保后續(xù)修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)工藝具有更好的附著力。
具體實(shí)施方式
為了深入了解本發(fā)明，下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
本發(fā)明提供的鋼質(zhì)管道帶銹轉(zhuǎn)化表面處理液由磷化液和成膜液組成，磷化液和成膜液的重量配比為2 3 1。
其中，磷化液可以由磷酸、亞鐵氰化鉀和乙醇組成，磷酸、亞鐵氰化鉀和乙醇的重量配比可以為磷酸70 90份，亞鐵氰化鉀10 30份，乙醇100份。
其中，成膜液可以由高分子材料、防銹顏料、促進(jìn)劑、和溶劑組成，高分子材料、防銹顏料、促進(jìn)劑、和溶劑的重量配比可以為高分子材料:76 105份，防銹顏料1 5份，促進(jìn)劑0. 2 1份，溶劑4 10份。
其中，高分子材料可以由10%聚乙烯醇縮丁醛、E-44環(huán)氧樹脂和脫水蓖麻油組成，10%聚乙烯醇縮丁醛、E-44環(huán)氧樹脂和脫水蓖麻油的重量配比可以為10%聚乙烯醇縮丁醛70 90份，E-44環(huán)氧樹脂5 10份，脫水蓖麻油1 5份。
其中，促進(jìn)劑可以由硫酸鈷和二氧化錳組成，硫酸鈷和二氧化錳的重量配比可以為硫酸鈷0. 1 0. 5份，二氧化錳0. 1 0. 5份。
其中，溶劑可以由二甲苯和丁醇組成，二甲苯和丁醇的重量配比可以為二甲苯 2 5份，丁醇2 5份。
本發(fā)明提供的鋼質(zhì)管道表面處理液中磷化液的作用是使鋼質(zhì)管材的氧化物與磷酸作用生成耐腐蝕的磷酸鹽鈍化膜和磷酸與亞鐵氰化鉀一起作用生成不溶于水并且具有較強(qiáng)遮蓋性能的防銹顏料，從而防止鋼質(zhì)管材進(jìn)一步被腐蝕，其反應(yīng)如下
3Fe0+2H3P04 ^ Fe3 (PO4) 2 J, +3H20
Fe203+2H3P04 — 2FeP04 I 3H20
3Fe304+8H3P04 ^ Fe3 (P04) 2 I +6FeP04+12H20
3H4Fe (CN) 6+2Fe203 — Fe4 [Fe (CN) 6] 3+6H20
基于本發(fā)明提供的鋼質(zhì)管道表面處理液的使用方法，包括以下步驟
步驟1 對鋼質(zhì)管道進(jìn)行清潔處理，去除鋼質(zhì)管道表面的浮銹、污物和灰塵；
步驟2 將溶劑汽油涂刷過清潔處理的鋼質(zhì)管道后擦凈、晾干；
步驟3 配制表面處理液；
步驟4:根據(jù)鋼質(zhì)管道表面銹層的情況，在鋼質(zhì)管道表面涂刷表面處理液，并將表面處理液晾干。
其中，溶劑汽油可以為120號溶劑汽油。
其中，在鋼質(zhì)管道表面涂刷表面處理液時(shí)，用量可以為9 14m2/kg。
其中，將表面處理液晾干時(shí)，可以于25°C下表干2小時(shí)，于25°C下實(shí)干M小時(shí)。
實(shí)施例一
按照下述表格中的重量配比分別配制甲組分和乙組分，并且甲組分與乙組分的重量配比為甲組分乙組分=2 1。
組分重量配比甲組分磷酸(市售)89份亞鐵氰化鉀(市售)11份乙醇(市售)100份乙組分10%聚乙烯醇縮丁醛(西安長城樹脂公司)80份E-44環(huán)氧樹脂(西安長城樹脂公司)8份脫水蓖麻油(市售)2份滑石粉(市售)2.5份硫酸鈷(市售)0.2份二氧化錳(市售)0.3份二甲笨(市售)3.5份丁醇(市售)3.5份
驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)如下
附著力測試
按GB9286-88《清漆和色漆漆膜的劃格試驗(yàn)》進(jìn)行劃格法附著力試驗(yàn)，自制鋼板尺寸為150 X 75 X 2mm，表面打磨處理干凈光滑后置于室外7天，使其表面產(chǎn)生銹斑。試驗(yàn)時(shí)用鋼絲刷去除浮銹，并用毛刷掃去灰塵，再用毛刷蘸120號溶劑汽油，擦凈，晾干，將配制均勻的轉(zhuǎn)化液用毛刷均勻刷涂于試片上，室溫分別固化M小時(shí)，48小時(shí)和168小時(shí)，按 GB9286-88進(jìn)行劃格法附著力試驗(yàn)為0級。
陰極剝離測試
按根據(jù)GB/T 23257-2009附錄D進(jìn)行陰極剝離性能測試，自制鋼板尺寸為 150X 150X6mm，表面打磨處理干凈光滑后置于室外7天，使其表面產(chǎn)生銹斑。試驗(yàn)時(shí)用鋼絲刷去除浮銹，并用毛刷掃去灰塵，再用毛刷蘸120號溶劑汽油，擦凈，晾干，將配制均勻的轉(zhuǎn)化液用毛刷均勻刷涂于試片上，室溫晾干2小時(shí)后在其表面進(jìn)行碳纖維修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)。固化 48小時(shí)后按GB/T 23257-2009附錄D進(jìn)行陰極剝離性能測試，試驗(yàn)結(jié)果為合格。
剝離強(qiáng)度測試
按根據(jù)GB/T 23257-2009附錄J進(jìn)行剝離強(qiáng)度測試，試驗(yàn)管道直徑為323. 9mm, 實(shí)際壁厚為6. 4mm，材質(zhì)為L360MB，長度為3800mm。為了對比，在試驗(yàn)管段上選擇2段軸向長度為300mm區(qū)域進(jìn)行打磨處理，一處采用電動鋼絲刷手工除銹打磨，保證達(dá)到GB/T 8923-1988要求的St3標(biāo)準(zhǔn)，隨后立即無帶銹轉(zhuǎn)化液的碳纖維修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)。另一處表面打磨處理干凈光滑后置于室外7天，使其表面產(chǎn)生銹斑。試驗(yàn)時(shí)用鋼絲刷去除浮銹，并用毛刷掃去灰塵，再用毛刷蘸120號溶劑汽油，擦凈，晾干，將配制均勻的轉(zhuǎn)化液用毛刷均勻刷涂于試片上，室溫晾干2小時(shí)后在其表面進(jìn)行碳纖維修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)。固化48小時(shí)后按GB/T23257-2009 附錄D進(jìn)行陰極剝離性能測試。無帶銹轉(zhuǎn)化液的碳纖維修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)剝離強(qiáng)度達(dá)190N/mm，而有帶銹轉(zhuǎn)化液的碳纖維修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)剝離強(qiáng)度達(dá)170N/mm，均大于標(biāo)準(zhǔn)要求的100N/mm，符合標(biāo)準(zhǔn)要求。
本發(fā)明提供的鋼質(zhì)管道帶銹轉(zhuǎn)化表面處理液能夠用于對鋼質(zhì)管道表面進(jìn)行帶銹轉(zhuǎn)化處理，并能夠確保后續(xù)修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)工藝具有更好的附著力。
以上所述的具體實(shí)施方式
，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種鋼質(zhì)管道表面處理液，其特征在于，由磷化液和成膜液組成，所述磷化液和所述成膜液的重量配比為2 3 1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理液，其特征在于，所述磷化液由磷酸、亞鐵氰化鉀和乙醇組成，所述磷酸、亞鐵氰化鉀和乙醇的重量配比為磷酸70 90份，亞鐵氰化鉀10 30 份，乙醇100份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理液，其特征在于，所述成膜液由高分子材料、防銹顏料、 促進(jìn)劑、和溶劑組成，所述高分子材料、防銹顏料、促進(jìn)劑、和溶劑的重量配比為高分子材料76 105份，防銹顏料1 5份，促進(jìn)劑0. 2 1份，溶劑4 10份。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的處理液，其特征在于，所述高分子材料由10%聚乙烯醇縮丁醛、E-44環(huán)氧樹脂和脫水蓖麻油組成，所述10%聚乙烯醇縮丁醛、E-44環(huán)氧樹脂和脫水蓖麻油的重量配比為10%聚乙烯醇縮丁醛70 90份，E-44環(huán)氧樹脂5 10份，脫水蓖麻油 1 5份。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的處理液，其特征在于，所述促進(jìn)劑由硫酸鈷和二氧化錳組成， 所述硫酸鈷和二氧化錳的重量配比為硫酸鈷0. 1 0. 5份，二氧化錳0. 1 0. 5份。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的處理液，其特征在于，所述溶劑由二甲苯和丁醇組成，所述二甲苯和丁醇的重量配比為二甲苯2 5份，丁醇2 5份。
7.基于權(quán)利要求1 6中任一所述的處理液的使用方法，其特征在于，包括以下步驟對鋼質(zhì)管道進(jìn)行清潔處理，去除所述鋼質(zhì)管道表面的浮銹、污物和灰塵；將溶劑汽油涂刷經(jīng)過清潔處理的所述鋼質(zhì)管道后擦凈、晾干；配制所述表面處理液；根據(jù)所述鋼質(zhì)管道表面銹層的情況，在所述鋼質(zhì)管道表面涂刷所述表面處理液，并將所述表面處理液晾干。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述溶劑汽油為120號溶劑汽油。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，在所述鋼質(zhì)管道表面涂刷所述表面處理液時(shí)，用量為9 14m2/kg。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，將所述表面處理液晾干時(shí)，25°C表干需要2小時(shí)，25°C實(shí)干需要M小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋼質(zhì)管道帶銹轉(zhuǎn)化表面處理液，屬于管道表面處理液技術(shù)領(lǐng)域。該處理液由磷化液和成膜液組成，該磷化液和該成膜液的重量配比為2～3∶1。同時(shí)本發(fā)明還公開了該處理液的使用方法。該處理液能夠用于對鋼質(zhì)管道表面進(jìn)行處理，并能夠確保后續(xù)修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)工藝具有更好的附著力。
文檔編號C09D129/14GK102517574SQ20111045259
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者羅金恒, 蔡克, 趙新偉, 陳志昕, 馬衛(wèi)鋒 申請人:中國石油天然氣集團(tuán)公司, 中國石油天然氣集團(tuán)公司管材研究所