[发明专利]一种适用于油气集输管线修复的光固化材料及其制作方法

说明书

本发明公开的属于管道修复技术领域，具体为一种适用于油气集输管线修复的光固化材料及其制作方法，通过光固化膏以聚丙烯酸酯为预聚物，添加甲基丙烯酸酯、1,4‑丁二醇二甲基丙烯酸酯为活性稀释剂，以安息香酯为光引发剂的膏状材料，以玻璃纤维布为增强材料的复合结合。该适用于油气集输管线修复的光固化材料及其制作方法，可根据需要实施油气管道停产在线修补，修补效率、可靠性高于传统焊接和管卡修补技术，修补过程，不涉及动火作业，不存在火灾爆炸安全风险，管道压力较低时，可实施带压在线修补加强，修补时，只需对修补区及边缘进行清理，无需对整个管道、整个储罐进行整体清理。

技术领域

本发明涉及管道修复技术领域，具体为一种适用于油气集输管线修复的光固化材料及其制作方法。

背景技术

在油气开发过程中，管网集输发挥着重要作用，孤岛采油厂单井运输管线有3184条，长度累计1054km，平均使用年限达到14.3年，材质以钢管为主。油气及采出水要通过管网运送进联合站，开发用药剂、蒸汽及污水利用管网输送到井口。随着逐年应用，受人为损坏、管网老化、化学药剂腐蚀、微生物作用、离子电解和土壤腐蚀等影响，管网每年都会有大量的节点形成穿刺或渗漏损坏。刺漏一旦发生就需要及时发现并进行封堵，否则油水渗透进地面，气体挥发到空气中，会存在安全隐患，产生污染。

现有的封堵方式主要有焊接修补、管夹局部加强的方式，对泄漏点进行堵漏。焊接修补时，需排净管内易燃的油气介质，以避免火灾爆炸风险，操作起来费时费力，而且成本巨大；管夹局部加强是一种临时应急处置，需带压作业，但是受管夹尺寸限制，只能封堵很小范围(1cm见方)，一旦漏点超出管夹尺寸，就无计可施，而且泄漏邻近区域的防护加强无法兼顾，仍然存在油气管道的整体腐蚀风险，而且后期还是需要进行焊接修补，并不持久耐用。孤岛油田孤三联合站脱水泵出口室内管线全长37米，渗漏点累计达到22处。据统计，2018年胜利油田集输系统共修复600多次，修复费用消耗4000余万元，没有相关技术解决这个问题。

光固化材料是以聚丙烯酸酯为主的膏状材料，一般用于医院补牙、腐蚀大气环境螺栓防护等领域。膏状材料经紫外光照射，可固化并大幅增加强度，没有应用于油气管线修复，进行功能性创新。

常用的光固化树脂材料，包括以下各组分及其重量百分含量：刚性脂环族环氧树脂10-30％，柔性脂环族环氧树脂10-30％，丙烯酸酯类单体或预聚体20-70％，氧杂环丁烷活性稀释剂5-30％，引发剂1-10％。本发明通过采用定量的刚性脂环族环氧树脂与定量的柔性脂环族环氧树脂的复配，以及其与定量的丙烯酸酯类单体或预聚体、氧杂环丁烷活性稀释剂、引发剂组成。

将光固化材料应用于油气管道补强，所用材料必须耐管道介质(油、气、水)、外部环境介质(大气、土壤、水)腐蚀，考虑到油气管道的防腐蚀要求，还应具有一定的耐阴极剥离的能力，对配方进行了优化改进。

根据油气管道压力及剩余壁厚计算所需增强的补充强度，一般采用耐腐蚀玻璃纤维布单层或多层缠绕，以光固化膏提供致密的防护层及必要的粘接力，因此需要一种适用于油气集输管线修复的光固化材料及其制作方法。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：

一种适用于油气集输管线修复的光固化材料及其制作方法，其光固化膏制作步骤如下：

S1：按重量百分比称取原料：改性丙烯酸树脂30％-40％、甲基丙烯酸酯预聚体5％-10％、1，4-丁二醇二甲基丙烯酸3％-5％、聚酯磷酸酯13％-15％、纳米硅铝酸钾20％-30％、丙烯酸钾盐5％-10％、安息香双甲醚4％-6％、消泡剂1％-3％和流平剂1％-3％；