[发明专利]一种具备防污功能的海水输送管道

说明书

本发明涉及一种具备防污功能的海水输送管道，属于复合管道制备领域。通过在金属管表面涂覆防污玻璃涂层，实现耐蚀和防海洋生物附着生长的功能。所述防污玻璃涂层由玻璃浆料低温烧结形成；所述玻璃浆料包括防污剂、低温玻璃粉、溶剂和粘结助剂，其质量比为20～30%:45～50%:15～20%:5～10%。所述防污剂为铜粉、氧化亚铜粉和银粉中的一种或多种，粒径为20～100nm。本发明制备的海水输送管道，具有海洋防污功能，抗海洋生物附着高效持久，利于降低维护成本，且输送管道耐磨、耐海水腐蚀、抗老化性能优异，具有很好的实用意义。

技术领域

本发明涉及一种具备防污功能的海水输送管道，属于复合管道制备领域。

背景技术

海洋中生存着许多的微生物、海洋植物和海生动物，其中具有污损性的海洋生物近4000种。这些海洋生物在舰船和潜艇表面的附着不仅造成表面腐蚀，还会增加航行阻力，降低航速，增大能耗；在电厂海水冷却水系统的附着会堵塞海水循环通道，腐蚀管道；在海洋钻油平台钢桩上的附着会腐蚀钢桩；在海洋渔业养殖中的附着会破坏渔网等设施，造成很大的经济损失。因此，以海洋生物等污物为对象，以防污为目标的研究对航海业和海洋开发与利用有着重要的现实意义和工程应用价值。

现有的管道涂层主要有树脂内衬、陶瓷涂层、搪瓷涂层、玻璃内衬和胶凝内涂层等。其中，树脂内衬耐磨蚀性较差、易老化、使用寿命短；陶瓷涂层耐磨、耐腐蚀但易出现裂纹和渗蚀问题；搪瓷涂层管道生产工艺繁多,能耗大，成本高；熔铸离心和热喷玻璃内衬管道耐磨蚀性优异但其制备工艺复杂、成本高；而胶凝内涂层钢管内表面结合强度不足。更重要的是，普通管道表面都容易附着海洋生物，日久会导致堵塞，严重影响管道的输送能力。基于此，本发明提供一种具有防污功能且耐磨、耐腐蚀、抗老化的海水输送管道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种用于海水输送管道的玻璃浆料，解决现有管道涂层耐磨、耐腐蚀、抗老化性能差、能耗大、工艺复杂，同时防除海洋生物污损性能不足的缺点。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

一种具备防污功能的海水输送管道，包括金属管和防污玻璃涂层；所述防污玻璃涂层由玻璃浆料低温烧结形成；所述玻璃浆料包括防污剂、低温玻璃粉、溶剂和粘结助剂，其质量比为20～30%:45～50%:15～20%:5～10%。使用低温玻璃粉，实现了在低温条件下制备耐污海水输送管道。防污玻璃涂层与金属管表面在低温下结合，避免了传统高温陶瓷烧结或玻璃熔铸对防污剂活性的破坏。防污剂的量控制在整个防污玻璃涂层总质量的20～30%内。防污剂如果高于30%，则涂层难以形成连续致密的玻璃保护膜，海水容易侵蚀钢管；防污剂如果低于20%，则不能有效地持续释放防污离子。本发明与传统陶瓷、玻璃、树脂等内衬复合钢管相比，实现了海水输送管道同时具备耐污、耐蚀、耐冲蚀等3种性能。

进一步的，上述海水输送管道的金属管为不锈钢管或白铜管。

进一步的，上述防污玻璃涂层的厚度为0.5～1.5mm。与常规涂料薄薄一层，可能是连续、也可能是均匀分散的颗粒体不同，本发明的防污玻璃涂层比较厚，以连续固体薄膜形式出现，完全覆盖金属管，实现海水输送管道耐污、耐蚀并且耐磨3种性能，这是常规涂料难以实现的。

进一步的，上述防污剂包括铜粉、氧化亚铜粉和银粉中的一种或多种；上述防污剂粒径为20～100nm。纳米材料具有极大的比表面积，且表面还原电势高，同时可以强烈吸附细菌体内酶蛋白分子中的—SH、—NH₂、—COOH 等基团，并与之反应，从而阻碍了蛋白质的合成和能量来源，破坏了细菌的细胞膜，致使细菌死亡；纳米材料还可以破坏细菌内的能量释放体系，并能阻断DNA的生成，从而抑制细菌生长。