專利名稱：聚合物水泥砂漿作水管襯里及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚合物水泥砂漿作鋼管內(nèi)壁防腐襯里及方法，尤其適合高壓注水管內(nèi)防腐，屬于鋼管內(nèi)防腐技術(shù)。
油田注水管道為碳鋼管，而碳鋼管長期在水介質(zhì)作用下腐蝕較重，往往引起管道穿孔，影響生產(chǎn)。目前，管道內(nèi)壁防腐如CN87217103采用三層復(fù)合結(jié)構(gòu)作襯里，有粘結(jié)過渡層，隔水絕緣層和隔水保護(hù)層，襯里成型工藝較復(fù)雜，且不適于中小口徑管道，同時該襯里材料脆性較突出，在高壓注水管道中使用會產(chǎn)生開裂、脫落現(xiàn)象。又如CN87103183是在鋼管里施加耐腐蝕管，采用拉伸鋼管縮徑復(fù)合，其工藝復(fù)雜，成本高，對較大直徑和厚壁管則操作困難，且改變了管的徑向尺寸，往往給安裝配件帶來困難。
本發(fā)明的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，而提供一種耐水介質(zhì)壓力、耐腐蝕的鋼管聚合物水泥砂漿襯里及方法，襯里成型工藝簡單，襯里使用壽命長。
本發(fā)明的目的可通過以下技術(shù)方案來達(dá)到襯里由丙烯酸酯共聚乳液(以下簡稱丙乳)+水泥+石英砂+水組成，按重量配制，其中丙乳、石英砂分別為水泥的(0.2～0.4)、(0.6～2)倍，水的用量以調(diào)節(jié)丙乳水泥砂漿拌合料的稠度在4～15cm為宜。
上述水泥可采用標(biāo)號300＃以上的普通硅酸鹽水泥，石英砂的粒徑為0.1～3mm。
上述襯里在管內(nèi)壁上成型工藝先在已做表面預(yù)處理的管內(nèi)置入丙乳水尼砂漿拌合料并使之在管軸向上均勻分布，封閉兩端，之后，在離心機(jī)上旋轉(zhuǎn)鋼管使襯里成型，最后，襯里經(jīng)養(yǎng)護(hù)后用壓力水噴射襯里表面進(jìn)行清理。
上述管子在離心機(jī)上旋轉(zhuǎn)速度視管徑規(guī)格而定，并由低速到高速分段旋轉(zhuǎn)。對φ60mm～φ273mm規(guī)格的管子，一般在低速段的轉(zhuǎn)速為80～240r/min，而在高速段的轉(zhuǎn)速為500～1800r/min。
本發(fā)明與上述現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下效果1、襯里材料的極限延伸率達(dá)到600～1200×10-6，提高了襯里的機(jī)械力學(xué)安全可靠性，滿足了高壓注水管道的較大環(huán)向拉伸應(yīng)變對襯里材料的變形能力的要求。
2、襯里表面清潔，無不良附著物。
3、襯里的抗?jié)B、耐蝕、防銹、耐久等方面性能良好，適用于各種輸送清水、污水、鹽溶液的管道，具有較長的使用壽命，從而達(dá)到本發(fā)明的襯里長效的目的。
4、襯里造價低于現(xiàn)有的注水管道有機(jī)內(nèi)防腐涂層，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于不銹鋼襯里或塑料襯里。
下面對本發(fā)明作進(jìn)一步說明采用丙乳水泥砂漿作高壓注水鋼管的襯里材料，用離心法成型襯里，經(jīng)養(yǎng)護(hù)后用壓力水噴射襯里表面，清除浮灰和與襯里結(jié)合不牢的粒狀物，以保證其表面清潔。襯里由丙乳+水泥+石英砂+水組成，按重量配制，其中丙乳為水泥的(0.2～0.4)倍，石英砂為水泥的(0.6～2)倍，水的用量以調(diào)節(jié)丙乳水泥砂漿拌合料的稠度在4～15cm為宜。
上述丙乳一般由丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲脂等單體經(jīng)乳液共聚而成，使用不同的單體比例以及不同的引發(fā)劑和乳化劑所合成出的乳液均能滿足本發(fā)明的要求，但效果有一定的差異。丙乳的固體含量可在30%～50%，以35%～45%為佳。水泥可采用普通硅酸鹽水泥或礦渣水泥，以普通硅酸鹽水泥效果最佳。為使丙乳水泥砂漿的強(qiáng)度滿足使用要求，水泥的標(biāo)號一般在300＃以上。石英砂的粒徑為0.1～3mm，并控制一定的級配，以保證襯里的強(qiáng)度和表面平整性。為了減少丙乳水泥砂漿拌合料中的氣泡含量，提高襯里表面的光潔程度，可在砂漿拌合料中加入消泡劑。
用丙乳水泥砂漿作水管襯里的成型可詳細(xì)描述為如下步驟(1)將鋼管內(nèi)表面進(jìn)行表面預(yù)處理，清除鐵銹等異物，其表面預(yù)處理方式可為噴砂、酸洗、高壓水噴射清理或其它機(jī)械法清理。(2)把丙乳水泥砂漿拌合料置入鋼管中，并使之在管軸向上均勻分布。(3)把鋼管置在離心機(jī)上以較低速度旋轉(zhuǎn)，使丙乳水泥砂漿均勻布于整個襯管的內(nèi)壁，然后以較高速度旋轉(zhuǎn)鋼管，使襯里增加密實(shí)性。(4)封閉鋼管兩端，對襯里進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。(5)襯里經(jīng)養(yǎng)護(hù)后，視襯里強(qiáng)度增長情況，用0.5～20MPa水清洗襯里表面，除去浮灰和與襯里結(jié)合不緊密的砂。
在上述襯里成型步驟(3)中，鋼管的轉(zhuǎn)速視管徑大小而定，一般隨管徑增大而降低。對φ60mm至φ273mm的鋼管來說，在低速段的轉(zhuǎn)速一般為80～240r/min，在高速段的轉(zhuǎn)速一般為500～1800r/min。例如，對φ60mm鋼管，可先以220r/min左右旋轉(zhuǎn)一定時間，然后再以1600r/min左右旋轉(zhuǎn)一定時間;對φ89mm鋼管，可先以180r/min左右旋轉(zhuǎn)，然后再以1200r/min左右旋轉(zhuǎn);對φ159mm鋼管，可先以130r/min左右旋轉(zhuǎn)，然后再以800r/min左右旋轉(zhuǎn);對φ273mm管子，可先以100r/min旋轉(zhuǎn)，然后再以600r/min左右旋轉(zhuǎn)。在低速段的旋轉(zhuǎn)時間一般為0.5～5min，以1～3min為佳。在高速段的旋轉(zhuǎn)時間一般為2～5min。
實(shí)施例一φ89×5mm鋼管。丙乳水泥砂漿按重量配制，其中丙乳為水泥的0.3倍，石英砂為水泥的1倍，所用丙乳的固體含量為40%，水泥是400＃普通硅酸鹽水泥，石英砂的粒徑為0.1～3mm。用水將上述拌合料的稠度調(diào)至9cm，然后置入鋼管，在離心機(jī)上將鋼管先以180r/min旋轉(zhuǎn)2min，然后以1200r/min旋轉(zhuǎn)3min，在氣溫8～17℃條件下養(yǎng)護(hù)48h后，用3MPa水清洗襯里表面。使得襯里表面清潔。襯里管經(jīng)常壓至20MPa水壓6次循環(huán)試驗，襯里未出現(xiàn)任何破損。
實(shí)施例二φ159×12mm鋼管。丙乳水泥砂漿按重量配制，其中丙乳為水泥的0.25倍，石英砂為水泥的1.2倍，所用丙乳的固體含量為40%，水泥為400＃普通硅酸鹽水泥，石英砂粒徑為0.1～2mm。用水將上述拌合料的稠度調(diào)至8cm，然后置入鋼管，在離心機(jī)上將鋼管先以130r/min旋轉(zhuǎn)1.5min，然后以800r/min旋轉(zhuǎn)3min，在氣溫12～23℃條件下養(yǎng)護(hù)48h后，用4MPa水清洗襯里表面使得襯里表面清潔。襯里鋼管用于注水管道，注水壓力為15MPa，襯里管道運(yùn)行安全可靠。
權(quán)利要求
1.一種用于鋼質(zhì)水管內(nèi)壁防腐的聚合物水泥砂漿襯里，其特征襯里由丙烯酸酯共聚乳液(簡稱丙乳)+水泥+石英砂+水組成，按重量配制，其中丙乳、石英砂分別為水泥的(0.2～0.4)、(0.6～2)倍，水的用量以調(diào)節(jié)丙乳水泥砂漿拌合料的稠度在4～15cm為宜。
2.如權(quán)力要求1所述的水管襯里，其特征水泥采用標(biāo)號是300＃以上普通硅酸鹽水泥，石英砂的粒徑為0.1～3mm。
3.一種用聚合物水泥砂漿作鋼質(zhì)水管內(nèi)壁防腐襯里的成型工藝，其特征(1)在已做表面預(yù)處理的管內(nèi)置入丙乳水泥砂漿拌合料且使之在管軸向上均勻分布，在離心機(jī)上旋轉(zhuǎn)鋼管形成襯里;(2)襯里成型并經(jīng)養(yǎng)護(hù)后，用壓力水對襯里表面進(jìn)行噴射清理。
4.如權(quán)力要求3所述的襯里成型工藝，其特征管的旋轉(zhuǎn)速度視鋼管直徑規(guī)格而定，并由低速到高速分段旋轉(zhuǎn)，φ60mm至φ273mm規(guī)格的管子一般在低速段的轉(zhuǎn)速為80～240r/min而在高速段的轉(zhuǎn)速為500～1800r/min。
全文摘要
本發(fā)明涉及輸水管道內(nèi)壁防腐的聚合物水泥砂漿襯里及其方法。采用丙烯酸酯共聚乳液(丙乳)+水泥+石英砂+水，按重量配制，其中丙乳、石英砂為水的0.2～0.4、0.6～2倍，水的用量以調(diào)節(jié)拌和料稠度在4～15cm為宜。在已做表面預(yù)處理的管子內(nèi)置入丙乳水泥砂漿拌和料，并使之在管軸向上均布，在離心機(jī)上旋轉(zhuǎn)鋼管成型襯里，襯里經(jīng)養(yǎng)護(hù)后用高壓水噴射清理襯里表面。本襯里適用于各種水管特別是高壓注水管的內(nèi)壁防腐。
文檔編號F16L58/04GK1072997SQ92111569
公開日1993年6月9日 申請日期1992年10月15日 優(yōu)先權(quán)日1992年10月15日
發(fā)明者林 發(fā), 楊殿民, 於永濱, 王曉光, 楊連春, 唐柏友, 關(guān)德林 申請人:大慶石油管理局油田建設(shè)設(shè)計研究院