[发明专利]钢质管道防腐层补口的方法和由该方法获得的产品

说明书

技术领域

本发明一般涉及钢质管道防腐层的补口方法和获得的产品，具体而言，本发明涉及特别适于定向钻用钢质管道的钢质管道防腐层补口方法、以及由该方法获得的产品。

技术背景

埋地长输钢质管道具有防腐层。目前大多采用聚烯烃防腐层，如3层聚乙烯防腐层，这是较理想的防腐方式，广泛应用于长输管道工程中。在车间预制涂覆好防腐层的管线在现场采用焊接方式连接起来。对焊接部位的涂装防腐，称为补口。这是补口的一般意义。本发明中所述的补口还包括对破损或有缺陷的防腐层进行补伤、修复。补口的位置是钢质聚烯烃防腐层管道的连接部位，也是保证管道防腐完整性的重要环节，同时也是整条管道防腐层质量最薄弱的环节。聚烯烃防腐管道的补口技术目前仍采用热收缩带套或环氧底漆附加热收缩带（套）两种方式，即先在钢管表面涂覆环氧底漆，再在其外粘接热收缩带。

埋设管道的一项常用而重要的工艺是定向钻施工工艺，其一般多用于石油、天然气以及一些市政管道建设，由大型的定向钻机进行钻孔、扩孔、清孔等过程以后再进行管道回拖。进行管线穿越，一般分为二个阶段：第一阶段是按照设计曲线尽可能准确的钻一个导向孔；第二阶段是将导向孔进行扩孔，并将冲洗泥浆通入导向孔中,达到洗孔和管线拖拉穿越润滑作用。最后工序是产品管线（一般为PE管道，光缆套管，钢管）沿着扩大了的导向孔回拖到导向孔中，完成管线穿越工作。

定向钻穿越段的管道由于难以被检测和维修，因此要求管道防腐层及补口部位不能有严重损伤，以便管道能够长期安全运营，用于定向钻穿越的钢管防腐层和补口要求耐划伤、耐磨损、抗冲击、硬度高、与管道粘接力强、耐腐蚀、耐水浸泡、与阴极保护系统有好的匹配性。

目前设计穿越段管体在定向钻穿越施工时，存在很多问题。通常情况下防腐层在工厂预制，质量能得到保证，而补口是现场操作完成，质量受环境、人员及材料的影响。通常采用的热收缩套（如聚乙烯热收缩套）补口，补口的凹陷或搭接处的凸起部分，在穿越时容易被划伤甚至被拉脱挤落。在管路定向钻、等级公路穿越、大中型河流穿越、石方段穿越过程中，采用辐射交联聚乙烯热收缩带的补口会发生脱落，露出金属钢管。裸露的钢管浸泡在泥浆、土壤等介质中，很快被腐蚀，发生泄漏。如果管路在定向钻或穿越过程中发生了补口热缩带脱落，则难以补救，需要付出极大的代价进行返工。

因此，还有待于在结构强度和防腐性能方面进一步改善钢质管道的防腐层补口，特别是定向钻用钢质管道的防腐层补口。

发明内容

根据本发明的实施例，提供一种用于钢质管道的防腐层的补口方法，所述钢质管道特别是定向钻用钢质管道，所述防腐层例如为聚烯烃防腐层，该方法包括如下步骤：

（1）在钢质管道的补口区域包覆外层纤维复合材料，其中补口区域包括防腐层之间的裸露钢管区域以及两侧与裸露钢管相邻的一定长度的防腐层区域，外层纤维复合材料由浸润可固化聚合物的纤维材料形成，并且在管道的长度方向上，外层纤维复合材料与补口区域等宽；以及

（2）在外层纤维复合材料外涂覆防腐涂料

例如，所述一定长度为至少5cm，优选为至少10cm。

优选，防腐涂料为聚脲防腐涂料或聚氨酯防腐涂料。

优选，步骤（2）在可固化聚合物半固化时进行，并且其中涂覆至少两层防腐涂料。

步骤（1）中，包覆外层纤维复合材料之前，可以在补口区域中的防腐层的表面上或者整个补口区域上涂覆至少一层胶粘剂。例如，所述至少一层胶粘剂包括由热熔胶构成的最外层胶粘剂和由环氧树脂构成的最内层胶粘剂。

步骤（1）之前还可以包括如下步骤：在钢质管道的防腐层之间的裸露钢管区域包覆内层纤维复合材料，内层纤维复合材料由浸润可固化聚合物的纤维材料形成。优选，包覆内层纤维复合材料直至与防腐层齐平。

或者，在步骤（1）之前且在步骤（2）之后还包括如下步骤：在至少钢质管道的防腐层之间的裸露钢管区域包覆热收缩带。

作为替代或补充，步骤（1）之前还可以包括如下步骤：在钢质管道的防腐层之间的裸露钢管区域涂覆环氧底漆，并且，步骤（1）中外层纤维复合材料包覆在环氧底漆与两侧相邻的防腐层上。

根据本发明的实施例，还提供一种由上述方法获得的管道组件，特别是定向钻用管道组件，其包括：钢质管道、钢质管道外的防腐层、包覆补口区域的外层纤维复合材料、以及在外层纤维复合材料的外面涂覆的防腐涂料，其中补口区域包括防腐层之间的裸露钢管区域以及两侧与裸露钢管相邻的一定长度的防腐层区域，外层纤维复合材料由浸润可固化聚合物的纤维材料形成，并且在管道的长度方向上，外层纤维复合材料与补口区域等宽。