[发明专利]一种导静电连续复合内防腐钢管及制造方法

说明书

本发明涉及钢管内防腐技术领域。具体涉及一种现场制作导静电连续复合内防腐钢管产品及其制造方法。本发明通过在液体防腐材料中添加单壁碳纳米管分散液的方式，来实现导静电连续复合内防腐钢管内壁的导静电性能，避免因钢管通电进行阴极保护时造成内涂层脱落的问题。本发明制作的导静电连续复合内防腐钢管可提高30%输送效率，且内壁耐磨性能优秀。

技术领域

本发明涉及钢管内防腐技术领域。具体涉及一种现场制作导静电连续复合内防腐钢管产品及其制造方法。

背景技术

应用风送挤涂内涂层技术制作的防腐钢管由于其防腐内涂层连续、可靠的性能优势，被广泛用于钢质管道内防腐领域，应用该技术可在管线安装现场制作一条长度3公里左右完整连续的防腐钢管。

为保障防腐材料在使用风送挤涂内涂层技术时能够长距离连续施工，防腐材料的粘度不宜太高。目前开发适用于该技术的防腐材料为降低材料粘度，均采用苯乙烯、甲苯、二甲苯等苯类有机溶剂，也有应用乙酸丁酯、丙酮及醇类等有机材料作为溶剂。在管道内相对封闭的空间中溶剂难以完全挥发，钢管内涂层中残留的溶剂形成微孔、空腔等缺陷对防腐内涂层致密性、防腐效果有极大损害，且挥发物较多危害环境和人身健康，挥发物多为易燃易爆气体，存在安全隐患。因此，用溶剂型防腐材料制作的连续内防腐钢管的防腐效果难以保障。

为适应风送挤涂内涂层技术的应用，也有用水性环氧、水性丙烯酸等水性防腐材料制造连续防腐钢管内涂层的工艺，水性防腐材料中水的含量在40-60%范围内，虽然水性防腐材料粘度较低，但水份在管道内相对密闭的空间里不易挥发完全，且水份在内涂层表面积聚影响内涂层固化后的强度，且造成内涂层出现针孔等缺陷影响防腐可靠性。因此，用水性防腐材料制造连续内防腐钢管效果同样不理想。

通常用于连续内防腐钢管的液体有机防腐材料，成膜后形成的内涂层具有良好的耐化学腐蚀性能，但这类内涂层普遍是电绝缘体。在金属管道通电做阴极保护后，内涂层与金属基体易发生阴极剥离的问题，影响内涂层与金属基材的粘接效果，长期使用内涂层容易剥离、脱落。因此，在液体防腐材料中引入导电填料是预防钢管内涂层阴极剥离的有效做法。

目前为实现防腐材料的导电性能，通常会在液体防腐材料中添加导电炭黑、导电云母、石墨、金属粉末、碳纤维及其他导电介质，但此类导电填料吸油值普遍较高，少量使用就会极大提高液体防腐材料的粘度，与风送挤涂内涂层技术所适合的低粘度液体形成矛盾，即若实现导电性能就需要大量添加导电填料，造成防腐材料粘度很高，必须大量使用溶剂，不适合风送挤涂工艺，反之导电性能大幅下降，影响防腐内涂层与金属基材的阴极剥离强度。金属导电填料虽然吸油值低，但其添加量低于30%时几乎无导电效果，且由于金属密度大容易出现沉降，造成内涂层电阻不均匀的问题。

导电填料普遍存在分散困难的问题，如导电效果好的导电炭黑、导电石墨等极难在液体材料中均匀分散，造成涂层电阻分布不均匀，只能通过大量添加导电填料克服该问题。且无论采用超声波分散、高速分散机分散、研磨分散等分散工艺，也避免不了导电填料后期发生团聚的现象。

综上所述，需要开发一种具有均匀导电性能且内涂层更为致密的连续复合内防腐钢管来满足使用。

发明内容

基于此，本发明提供一种导静电连续复合内防腐钢管及制造方法，其技术方案如下：

一种导静电连续复合内防腐钢管的制造方法，所述导静电连续复合内防腐钢管是通过风送挤涂内涂层技术，在钢质管路内壁挤涂一种导静电液体防腐材料，待导静电液体防腐材料完全固化后与钢质管路复合形成所述导静电连续内防腐钢管；所述导静电液体防腐材料，采用无溶剂型环氧树脂作为主要的成膜材料，用参与化学反应的活性稀释剂作为降低体系粘度的助剂；使用添加量极少即能实现热固性材料导电性能的单壁碳纳米管作为导电填料。在解决粘度与导电性能矛盾的同时，通过添加耐磨粉料、疏水助剂来实现导静电连续复合内防腐钢管的耐磨性能和提高介质输送效率的性能。