[发明专利]一种利用地热水中结垢物质诱导修复地热水金属管件内表面涂层的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对腐蚀涂层出现裂纹进行修复的方法，更特别地说，本发明采用的诱导修复材料和修复方法适用于因固化工艺、机械损伤产生的微裂纹，以及在地热水环境下使用一段时间后的管道进行修复。

背景技术

邱燕燕在2003年11月，第6期，第22卷的焦作工学院学报(自然科学版)中介绍了地热水水垢按其主要化学成分可分为碳酸钙垢(CaCO₃)、硫酸钙垢、硅酸盐垢和氧化铁垢等。在地热水利用过程中，最普遍存在的是碳酸钙垢。因此可以说，地热水中碳酸钙的溶解平衡决定着其结垢倾向。由碳酸钙的饱和状态可以粗略预测其在地热水中的结垢趋势：如果地热水中的碳酸钙处于不饱和状态，那么该地热水不会发生结垢现象；如果处于过饱和状态，则该地热水具有结垢趋势。

目前用来输送地热水的管道一般为金属管件，为了减缓金属管件在输送地热水的腐蚀问题，常在其管道内表面涂覆耐腐蚀涂层。但涂覆的涂层因固化工艺处理、机械损伤和有效服役寿命期间因老化、溶胀等会产生大量的微裂纹。

用于输送地热水的金属管道在使用一段时间后，由于地热水的水温、水流速度、水压等因素也会使耐腐蚀涂层出现大量的裂纹。

然而这些裂纹常为涂层失效的萌发点，使涂层失效区域会不断扩大，影响涂层对金属材料基体的有效防腐效果，降低地热水能源的有效利用率。

发明内容

为了解决因加工工艺造成的裂纹，以及使用一段时间后的地热水管出现的裂纹，本发明提出一种利用地热水中结垢物质诱导修复地热水金属管件内表面膜层的方法，该方法将地热水中的CaCO₃垢填补在管道涂层出现的裂纹中，填充在裂纹中的CaCO₃垢在地热水的使用环境中能够诱导长大，从而实现填实裂纹的功能，使得输送地热水管道的利用率得到提高；本发明通过机械涂抹的方法将CaCO₃垢填充在裂纹中；然后将填充有CaCO₃垢的管道浸泡于40℃～60℃温度的模拟地热水溶液中并维持一定时间(20小时～100小时)，使初填于膜层裂纹内部的枝条CaCO₃垢得到充分的长大和加粗，继而填实裂纹；最后，在50℃～80℃的温度下干燥处理15分钟～30分钟后，取出，即实现了对涂层中裂纹的修复。利用本发明方法进行涂层裂纹修复具有成本低、操作简单、适用范围广等特点。

本发明中用来填充涂层裂纹的CaCO₃垢是对地热水进行结垢处理后获得。

本发明对裂纹的修复方法与现有的技术相比，具有下列优点：

(1)本发明采用地热水中的结垢物质(CaCO₃垢)来诱导修复地热水环境中使用的金属管道，通过CaCO₃垢在裂纹中的长大填实来提高金属管道在输送地热水的利用率。

(2)本发明采用地热水中的结垢物质(CaCO₃垢)来诱导修复因固化工艺处理、机械损伤和有效服役寿命期间因老化、溶胀等产生的微裂纹进行修复。

(3)本发明所用的CaCO₃垢是普遍存在于地热水中的，原料易获得、生产成本低。CaCO₃垢为无机化合物，其在地热水环境中不发生溶解、分解，有较好的化学稳定性，能保证修复后的管道内表面涂层有较好的防腐蚀性能。

(4)本发明的修复方法更佳适合于对环氧树脂涂层、环氧有机硅树脂涂层、氟碳树脂涂层、聚苯硫醚涂层等。

(5)本发明的修复方法也可以将大量的CaCO₃垢填实整个管道后，采用离心旋转工艺将CaCO₃垢填补在涂层裂纹中，最后甩出多余的CaCO₃垢物质，这样即可完成CaCO₃垢的初步填充。此方法可有效地对小管径或特殊形状的管道内壁防腐涂料进行修复，工艺简单，成本低廉。

附图说明

图1是本发明所述的利用地热水中结垢物质诱导修复涂层的示意图。

图2是本发明收集得到的CaCO₃垢照片。

图2A是将本发明收集得到的CaCO₃垢放大后的电镜扫描图片。

图3是使用过一段时间的地热水管道的截面电镜扫描图片。

图4是采用实施例1制得的CaCO₃垢进行修复后的电镜扫描图片。

图5是采用实施例2制得的CaCO₃垢进行修复后的电镜扫描图片。

具体实施方式